Wavefront shaping assisted design and application of effective diffractive optical elements providing spectral splitting and solar concentration: Splicons
Spektral bölme ve güneş ışığı konsantrasyonu sağlayan etkili kırınım optik elemanların dalgaönü şekillendirme destekli tasarımı ve uygulaması: Spliconlar
- Tez No: 643927
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE YÜCE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Esas olarak ışığı yoğunlaştıran kırınımsal optik elemanlar öncelikle sayısal yöntemlerle tasarlanmıştır. Bu yöntemler, artan hesaplama süresinin yanı sıra gerçek yaşam koşullarının etkisini göz önünde bulundurma yönünden eksiklerdir. Deneysel yakla- şımımız, geniş bant ışığı (420 nm - 875 nm) spektral olarak bölebilen ve konsantre edebilen özel bir kırınım optik eleman türü olan SpliCon için yeni bir tasarım yöntemi sunar. Sadece faz modülasyonu sağlayan uzaysal ışık modülatörü ile dalga cephesini şekillendirerek programlanabilir bir SpliCon oluşturmayı başardık. Benimsediğimiz yöntem geleneksel yöntemlerden ~ 300 kat daha hızlıdır. Geniş bant aralığını spektral olarak artan yoğunluk seviyeleri ile üç frekans bandına böldük. Mekansal ışık modülatörü, kırmızı (560 nm - 875 nm), ye¸sil (425 nm - 620 nm) ve mavi (420 nm - 535 nm) frekans bantlarını iki ve üç bölgeye yönlendirdi. İki konsantrasyon bölgemiz olduğunda, toplam geli¸stirme faktörü % 715'tir; ve spektral bölme oranları sırasıyla kırmızı, yeşil ve mavi kanallar için % 52, % 57 ve % 66'dır. Üç konsantrasyon bölgesi durumunda, toplam geliştirme faktörü % 564'tür; ve spektral bölme oranları sırasıyla kırmızı, yeşil ve mavi kanallar için % 43, % 37 ve % 34'tür. Çalışmamızda ayrıca programlanabilir bir Splicon'u büyük ölçekte ve düşük maliyetle üretilebilen fiziksel bir Splicon'a dönüştürme yöntemlerini de sunuyoruz.
Özet (Çeviri)
The diffractive optical elements that mainly concentrate light are primarily designed via numerical methods. These methods incur increased computational time as well as a lack of real-life conditions. Our experimental approach offers a new design method for SpliCon, a particular type of diffractive optical element that can spectrally split and concentrate broadband light (420 nm - 875 nm). We managed to form a programmable SpliCon by wavefront shaping via a phase-only spatial light modulator. The method we adopted is ~ 300 times faster than the conventional methods. We spectrally split the broadband range into three frequency bands, as well as achieving simultaneous concentration of the incident light. The spatial light modulator steered the frequency bands of red (560 nm - 875 nm), green (425 nm - 620 nm), and blue (420 nm - 535 nm) into two and three regions. When we have two concentration regions, the total enhancement factor is 715 %; and the spectral splitting ratios are 52 %, 57 %, and 66 % for the red, the green, and the blue channels, respectively. For the three concentration region case, the total enhancement factor is 564 %; and the spectral splitting ratios are 43 %, 37 %, and 34 % for the red, the green, and the blue channels, respectively. Additionally, we present the methods to convert a programmable SpliCon into a physical Splicon that can be fabricated at large scale and low cost.
Benzer Tezler
- Wavefront shaping optimization algorithms for focusing light through a multimode fiber
Işığı dalga önü şekillendirmesi ile çok modlu fiber içinde odaklanmasını sağlayan optimizasyon algoritmaları
MEHMET TABAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE YÜCE
- Enhancing performance of solar cells via wavefront shaping
Dalgaönü şekillendirme ile güneş hücrelerinin performansını artırma
SENA ATİLA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE YÜCE
- Broadband spectral splitting of light using wavefront shaping
Dalga önü şekillendirmesi ile geniş bant spektral ayrıştırma
YALIN BAŞAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE YÜCE
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK YERCİ
- Spectral and spatial control of broadband light using wavefront shaping
Dalga önü şekillendirme ile geniş bant ışığın spektral ve uzaysal kontrolü
ALİM YOLALMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE YÜCE
DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
- Controlling light inside a multi-mode fiber by wavefront shaping
Dalga önü şekillendirmesi ile çok modlu fiberde ışık kontrolü
HALİL İBRAHİM BİNİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMRE YÜCE
YRD. DOÇ. DR. SERDAR KOCAMAN