Geri Dön

Optik yüzeylerin iki boyutlu soğurma haritasının fototermal ortak-yol interferometri yöntemi ile belirlenmesi

Determination of two dimensional absorption map of optical surfaces by photothermal common-path interferometry method

PDF İndir

  1. Tez No: 689318
  2. Yazar: PERVİN TÜZÜN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FİKRET YILDIZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ultra zayıf optik soğurma, ppm hassasiyet, Fototermal Ortak – Yol İnterferometri, tek demet interferometri, tek-kip lazer, Ultra weak optical absorption, ppm sensitivity, single beam interferometry, Photothermal Common – Path Interferometry, single mode laser
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 83

Özet

Son yıllarda, Ytterbium (Yb) tabanlı tek-kip sürekli dalgaboyu fiber lazerlerin verimlilik oranlarının %48'lere ulaşması ve çıkış güçlerinin 15 kW ve üzerindeki yüksek güçlerde seyretmesi ile lazer tabanlı uygulamalarda bir devrim yaşanmaktadır. Bu sistemlerin çalışma ömürleri ve dayanıklılıkları içerdikleri lazerlerin özelliklerinden ziyade, bu sistemlerde kullanılan optik bileşenlerin çalışma ömürleri ve dayanıklılıkları ile ölçülmeye başlanmıştır. Özellikle sürekli dalgaboyu lazerlerin kullanıldığı sistemlerde, optik bileşenlerin ve optik kaplamaların zayıf doğrusal optik soğurma özellikleri öne çıkmaktadır. Zayıf optik soğurma değerlerinin ölçülmesinde tüm geleneksel optik soğurma ölçüm yöntemleri yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle, 100 ppm ve altındaki soğurma değerlerindeki ölçümler için özel fototermal metotlar kullanmaktadır. Son yıllarda bu metotlar arasında ölçüm hassasiyeti açısından interferometri tabanlı fototermal metotlar öne çıkmaktadırlar. Bu tez çalışmasında tek demet interferometri yöntemi fenomenine dayanan Fototermal Ortak-Yol İnterferometri (FOYİ) metodu temelli ultra zayıf optik soğurma ölçüm sistemi geliştirilmiştir. Bu noktada dikkat edilmesi gereken husus budur ki, günümüzde gravitasyonel dalgaların algılanması için kullanılan yüksek kalitedeki LIGO aynalarının zayıf soğurma değerlerinin ölçümlerinde de FOYİ metodu kullanılmaktadır. Bir diğer husus ise, bu tez kapsamında geliştirilen FOYİ sistemi 640 nm dalgaboyunda soğurma ölçümlerini 0,1 ppm hassasiyetle ölçmekle beraber (açık literatürden gördüğümüz kadar) dünyadaki ilk sistemlerden birisi olmaktadır. Geliştirilen düzeneğin karakterizasyonu, validasyonu ve kalibrasyonunun yanı sıra sistemde kullanılan lazerlerin çap, kararlılık ve doğrusallık ölçümleri gerçekleştirilmiş, söz konusu ölçümler için talimat ve prosedürler hazırlanmıştır. Ayrıca, geliştirilen düzenek, literatürde yer alan muadillerinden farklı olarak noktasal ve çizgisel ölçümlerin yanı sıra, soğurma değerlerinin iki boyutlu (2B) haritasının çıkartılmasına da olanak sağlamaktadır. Bunun neticesinde hem kaplama yüzeyinde hem de alttaşın istenilen kalınlığında optik yola dikey düzlemde optik soğurmanın 2B haritasının çıkartılması mümkün olmuştur.

Özet (Çeviri)

In recent years, there has been a revolution in laser-based applications with the efficiency rates of Ytterbium (Yb)-based single-mode continuous wavelength fiber lasers reaching 48% and their output powers at high powers of 15 kW and above. The operating life and durability of these systems have begun to be measured by the operating life and durability of the optical components used in these systems, rather than the properties of the lasers they contain. All conventional optical absorption measurement methods are insufficient for measuring weak optical absorption values. Therefore, special photothermal methods are used for measurements at absorption values of 100 ppm and below. In recent years, interferometry-based photothermal methods have come to the fore among these methods in terms of measurement accuracy. In this thesis, an ultra-weak optical absorption measurement system based on the Photothermal Common-Path Interferometry (PCI) method, which is based on the phenomenon of the single beam interferometry method, has been developed. At this point, it should be noted that the PCI method is also used to measure the weak absorption values of the high-quality LIGO mirrors, which are used to detect gravitational waves at the present time. Another point is that the PCI system developed within the scope of this thesis is one of the first systems in the world (as we have seen from the open literature), although it measures the absorption measurements at a wavelength of 640 nm with an accuracy of 0.1 ppm. In addition to the characterization, validation, and calibration of the developed device, the diameter, stability, and linearity measurements of the lasers used in the system were carried out, instructions and procedures were prepared for these measurements. Finally, the absorption values of various optical coatings and optical glasses were measured with high precision. In addition, the developed setup, unlike its counterparts in the literature, allows for twodimensional (2D) maps of absorption values as well as point and linear measurements. As a result, it was possible to produce a 2D map of the optical absorption in the plane perpendicular to the optical path, both on the bulk surface and at the desired thickness of the substrate.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    828188

    Monolayer-thick light-sensitive nanocrystal skins of oriented colloidal quantum wells

    Tek katman kalınlığında yönlendirilmiş koloidal kuantum kuyuları tabanlı ışığa duyarlı nanokristal yüzeyleri

    TAYLAN BOZKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

  2. Tez No

    336870

    Three dimensional nanoplasmonic surfaces: Modeling, fabrication and characterization

    Üç boyutlu plazmonik yüzezler: Modelleme, nanofabrikasyon ve karakterizasyon

    KIVANÇ GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

  3. Tez No

    856288

    Effect of electrolyte and electrical parameters on the anodic oxidation of ti to improve photocatalytic performance of TiO2 nanotube structures

    TiO2 nanotüp yapıların fotokatalitik performansını artırmak için ti'nin anodik oksidasyonu üzerine elektrolit ve elektriksel parametrelerin etkisi

    MERT ALTAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

  4. Tez No

    884226

    WSi2N4 ve WSiGeN4 iki boyutlu malzemelerin fotokatalitik hidrojen üretim performansının incelenmesi

    Investigation of photocatalytic hydrogen production performance of WSi2N4 and WSiGeN4 two-dimensional materials

    FATİH HİMMET

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiGazi Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKHAN SÜRÜCÜ

  5. Tez No

    556612

    Temperleme işlemi ile düz camlarda montaj delikleri civarında oluşan gerilme alanının fotoelastisite yöntemi ile analizi

    The analysis of stress distribution due to the tempering process by the method of photoelasticity around the mounting holes in the flat glass

    CUMA UMUR DUMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ŞEREF SÖNMEZ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BULUT

Geri Dön