Rigorous designs of nano-optical couplers and absorbers with photonic crystals involving irregular arrays and nonidentical elements
Nano-optik bağlaştırıcıların ve soğurucuların düzensiz diziler ve özdeş olmayan elementler içeren fotonik kristaller ile kapsamlı tasarımları
- Tez No: 695474
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZGÜR SALİH ERGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu tezde, fotonik kristallerin çalışma prensibine dayalı, kompakt ve etkin nano-optik bağlaştırıcıların ve soğurucuların tasarımları ve analizleri sunulmuştur. İstenilen yönlerde elektromanyetik dalga iletimini sağlayan tek girdili ve çift girdili optik bağlaştırıcılar tasarlanmış, önemli parametrelerin iletim verimine olan etkisi incelenmiştir. Bu tasarımların arka arkaya eklenmesiyle nano-optik iletim sistemleri elde edilmiş, bu sistemlerin de iletim özellikleri incelenmiştir. Bunların yanında, belirli mantık işlemlerini gerçekleştirebilen nano-optik mantık kapı bağlaştırıcıları ile elektromanyetik dalgaları sadece ileri yönde ileten nano-optik izolatörler tasarlanmış ve analiz edilmiştir. Diğer taraftan, fotonik kristallerin yansıma engelleyici kaplamalar olarak kullanılıp metallerle birleştirildiği optik soğurucular tasarlanmıştır. Hem kendi içinde yüksek güç yoğunluğu hapseden hem de diğer cisimlere ve kaynaklara zararlı olabilecek geri yansımaları önleyen yansıma-karşıtı soğurucu tasarımları başarılı olarak elde edilmiştir. Bütün bu nano-optik yapıların elektromanyetik benzetimleri, çok seviyeli hızlı çokkutup algoritmasının verimli bir uygulamasıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, tüm tasarımlar genetik algoritmaların kullanılmasıyla gerçekleştirilen keşifsel optimizasyonlarla elde edilmiştir. Sayısal sonuçlar, fotonik kristal prensiplerine bağlı olarak geliştirilen görece basit geometrilerle, verimli nano-optik bağlaştırıcı ve soğurucuların tasarlanabileceğinin mümkün olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents design and analyses of compact and effective nano-optical couplers and absorbers based on photonic crystals. Single-input and double-input nano-optical couplers that provide electromagnetic wave transmission in desired directions are designed, and important parameters regarding their transmission efficiency are investigated. These designs are further cascaded by adding one after another to create nano-optical transmission systems, whose transmission characteristics are also examined. In addition, nano-optical logic-gate couplers that perform certain logic operations, as well as nano-optical isolators that transmit electromagnetic waves only in the forward direction are designed and analyzed. On the other track, nano-optical absorbers are designed by combining metal plates with anti-reflective coatings made of photonic crystals. Anti-reflective absorber designs, which both confine high power density within themselves and prevent back reflections that are potentially harmful to other objects and sources, are successfully obtained. For all these nano-optical structures, electromagnetic simulations are performed by using an efficient implementation of the multilevel fast multipole algorithm. In addition, all designs are achieved by performing heuristic optimization via genetic algorithms. The numerical results show that it is possible to design and further improve efficient nano-optical couplers and absorbers with relatively simple geometries based on the principles of photonic crystals.
Benzer Tezler
- Design, fabrication and characterization of surface plasmon resonance based MEMS displacement sensors
Yüzey plazmon rezonansına dayalı MEMS yerdeğiştirme algılayıcılarının tasarım, üretim ve karakterizasyonu
HASAN GÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA
- Graphene conductive inks for an effective textile based respiratory sensor system
Tekstil esaslı solunum sensör sistemi için grafen iletken mürekkepler
KIVANÇ ÖZIŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CEBECİ
- Design and prototyping of sub millimeter-period undulators for free electron laser
Serbest elektron lazeri için milim alti periyotlu salındırıcı tasarım ve üretimi
DERYA BERKİN GÜREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM BURÇ MISIRLIOĞLU
DOÇ. DR. OZAN AKDOĞAN
- Yapay kas uygulamaları için nanokompozit malzeme geliştirilmesi
Development of nanocomposite material for artificial muscle applications
AYŞE KÜBRA AYDINALEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Türkiye'de markalaşmış ürünlerin ambalaj ve tasarımlarının incelenmesi
Examination of the packaging and designs of products branded in turkey
ELİF KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Güzel Sanatlarİstanbul Arel ÜniversitesiGrafik Tasarımı Ana Sanat Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN GANİZ