Orta kızılötesi elektro optik uygulamalar için geniş bant anti yansıtıcı kaplamaların tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of broad band anti reflective coatings for mid wave infrared electro optical applications
- Tez No: 546161
- Danışmanlar: PROF. DR. SEBAHATTİN TÜZEMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Astronomy and Space Sciences, Physics and Physics Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Orta kızılötesi spektrumda çalışan elektro optik sistemlerde yer alan Kalsiyum Florür, Germanyum, Silisyum ve Çinko Sülfür tabanlı geçirgen optikler için geniş bant aralıklı ve ortalama yansıma değeri bant boyunca R < % 0,3 olan çok katmanlı anti yansıtıcı kaplamalar OptiLayer yazılımının da yardımıyla modellenmiştir. Tasarım çalışmalarında ihtiyaç duyulan alttaş optik parametreleri, çalışmalarda kullanılan şahit numunelerin MWIR bölgede ki spektral ölçümleri ve OptiChar yazılımının yardımıyla modellenmiştir. Çok katmanlı anti yansıtıcı kaplamaların tasarımı için ihtiyaç duyulan yüksek ve düşük kırılma indisli Germanyum ve Alüminyum Oksit malzemeleri optik parametreleri modellenen şahit numuneler üzerine optimize kaplama parametreleri ile kaplanarak spektral ölçümleri alınmıştır. Alınan spektral ölçümler ve OptiChar yazılımının da yardımıyla malzemelerin kırılma indis dağılımları dalga boyuna bağlı olarak modellenmiştir. Modelleme çalışmaları sonrası Kalsiyum Florür, Germanyum, Silisyum ve Çinko Sülfür malzemeler üzerine çok katmanlı anti yansıtıcı kaplamalar tasarlanmıştır. Tasarımı yapılan kaplamalar farklı alttaşlar üzerine kaplandıktan sonra MWIR bölgede yapılan spektral ölçümler ve OptiRe yazılımının da yardımıyla çok katman hata analizleri yapılarak kaplama prosesi aktif optimizasyon yöntemi ile geliştirilmiştir. Geliştirilen anti yansıtıcı kaplamalar MWIR bölgede çalışan elektro optik sistemlerde yer alan hassas optik bileşenlerin yansımaya bağlı optik performans kayıplarını önemli ölçüde azaltacak niteliktedirler. Geliştirilen ARC kaplamalar; geniş bant olarak tanımlanan 3.4 – 4.8 µm aralığı boyunca ortalama yansıma değerinin asgari katman kalınlığı ile % 0,3 ün altında olması ve MWIR optiklerinin üretildiği Kalsiyum Florür (CaF2), Germanyum (Ge), Silisyum (Si) ve Çinko Sülfür (ZnS) olmak üzere 4 ana malzeme üzerine aynı yüksek verim ile geliştirilmiş olmalarından dolayı literatür de yer alacak olan ilk çalışma niteliğindedir.
Özet (Çeviri)
Broad band multi-layer anti reflective coatings on calcium fluoride, germanium, silicon and zinc sulfide for transmissive optics of mid wave infrared electro optical systems were designed with average reflection less than 0,3 % with the use of OptiLayer software. Optical parameters of substrates required for design processes were modelled by OptiChar software in which spectral measurements of witness samples at MWIR region was used. Germanium and Aluminum Oxide thin films as high and low index materials respectively for multilayer anti reflective coatings were deposited on witness samples by optimized process parameters and their spectral measurements were performed for MWIR region. Refractive index of these materials were also modeled in OptiChar software by using spectral measurement data of layers deposited on witness samples which has already modeled. Based on modeling studies for both witness samples and layers, multi-layer anti-reflective design for calcium fluoride, germanium, silicon and zinc sulfide was designed. After coating layers obtained from design, coating processes for each design was actively developed with the help of random error analysis at OptiRe by using spectral measurement of multi-layers at MWIR region. Anti-reflective coatings which were developed in this work present promising results to reduce optical performance losses caused by reflection at the surface of optics used in electro optical systems at MWIR region. This study is the first of its kind with respect to the high efficiency of average reflection which is less than 0,3 % in whole interval between 3,4 and 4,8 𝜇m spectral region for calcium fluoride (CaF2), germanium (Ge), silicon (Si) and zinc sulfide (ZnS) at the same time.
Benzer Tezler
- MEMS scanners for spectroscopy and laser scanning systems
Spektroskopi ve lazer tarama sistemleri için MEMS tarayıcı geliştirilmesi
ÇAĞLAR ATAMAN
Doktora
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÜREY
- Design and characteristics of high performance mid-wavelength type-2 superlattice sensors
Yüksek performanslı orta dalgaboyu tip-2 süperörgü sensörlerin dizayn ve karakteristikleri
FİKRİ OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPAN BEK
DR. YETKİN ARSLAN
- Design and characteristics of high performance long wavelength type-2 superlattice sensors
Yüksek performanslı uzun dalgaboyu tip-2 süperörgü sensörlerin dizayn ve karakteristikleri
FİKRİ OĞUZ
Doktora
İngilizce
2024
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAN BEK
DR. YETKİN ARSLAN
- (1-x) TeO2+x CdCl2 (x=0,15, 0,25, 0,30) camlarının optik özellikleri, termal ve yapısal incelemesi
Optic properties, thermal and structure analysis of (1-x) TeO2+x CdCl2 (x=0,15, 0,25, 0,30)
HASAN GÖKHAN AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Production of cellulose nanowhiskers reinforced elastomeric nanofibers with electrospinning technique
Selüloz nanowhisker ile güçlendirilmiş elastomerik nano liflerin elektroeğirme yöntemi ile üretilmesi
ONUR AYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY UÇAR