Geri Dön

MODELING AND EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION OF MICRO‐STRUCTURED TERAHERTZ QUANTUM CASCADE LASERS

Mikro Yapılı Terahertz Kuantum Kaskat Lazerlerin Modellenmesi ve Deneysel Karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 713477
  2. Yazar: MUSA ÇADIRCI
  3. Danışmanlar: DR. SUBHASİSH CHAKRABORTY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: The University of Manchester
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Optik ve Fotonik Mühendisliği Bilim Dlı
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Elektromanyetik spektrumun terahertz bölgesi, gaz algılama, telekomünikasyon, güvenlik ve tıbbi uygulamalar dahil olmak üzere geniş bir yelpazede potansiyel kullanım alanlarına sahiptir. Mevcut şartlarda elektrikle pompalanabilen yarıiletken cihaz olmaları ve THz bölgesinde miliwatt mertebesinde güç üretme kapasitesine sahip olmalarından dolayı Terahertz Kuantum Kaskat Lazerler (THz QCL), bu bölgede ümit verici bir ışık kaynağıdır. Bu projenin amacı sıvı helyum sıcaklığında çalışan ve 50 GHz'e kadar bir mod ayrımı olan çift modlu THz QCL'nin beat-note frekansını elektriksel olarak ölçmektir. Başarısız olan başlangıç beat-note frekansını ölçme denemelerinden sonra mevcut deneysel sistem detaylı incelenmiştir. En önemli sorunlardan biri THz QCL ile test ekipmanı 50 Ω koaksiyel kablo arasında yüksek frekanslı empedans eşleşmesinin olmaması tespit edildi. MATLAB programı kullanılarak bu sorunu alternatif cihaz paketleme ile çözmeye yönelik önceki girişimler modellendi. Modeller analiz edildi ve empedans eşleşmesini daha da iyileştiren yeni bir cihaz paketi tasarlandı. Bu yeni tasarım, Riccati denklemleri'ni temel alan konik bir mikro şerit iletim hattından oluşmaktadır. Sistemin empedansının karmaşık yapısını kompanse etmek için bir seri kapasitans eklenerek sistem istenilen frekansa uyarlanmıştır. Hesaplanan geri dönüş kaybı, yansıma katsayısı ve VSWR değeri, sistemin simülasyonları ile uyumlu olduğu gözlemlendi ve sonuçlar daha sonra ticari bir yazılım paketi ile simüle edilerek teyit ettirildi.

Özet (Çeviri)

The terahertz region of the electromagnetic spectrum has potential uses in a wide range of fields, including gas sensing, telecommunications, security and medical applications. Terahertz Quantum Cascade Lasers (THz QCL) are a promising source in this region of interest as they are electrically-driven semiconductor devices currently capable of producing milliwatts of THz power. The aim of this project was to measure electrically the beat-note frequency of a dual-mode THz QCL, working at liquid helium temperature, with a mode separation of up to 50GHz. After initial attempts to measure this beat-note were unsuccessful the limitations of the current experimental system were investigated. One of the most significant problems identified was the lack of high-frequency impedance matching between the THz QCL and the 50 Ω coaxial cabling of the testing equipment. Previous attempts to solve this problem with alternate device packaging were modelled using MATLAB. The models were analysed and a new device package was designed to further improve the impedance matching. This new design incorporates a tapered microstrip transmission line based on the Riccati equation. It was also tailored to the desired frequency by adding a series capacitance to compensate for the complex nature of the system impedance. Calculated return loss, reflection coefficient and VSWR are in good agreement with simulations of the design which were subsequently performed with a commercial software package.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    771326

    Hierarchical dirichlet process based gamma mixture modelling for terahertz band wireless communication channels and statistical modelling of 240 GHz - 300 GHz band

    Terahertz bandı kablosuz haberleşme kanalları için hiyerarşik dirichlet sürecine dayalı gamma karışım modeli ve 240 GHz-300 GHz bandının istatistiksel modellenmesi

    ERHAN KARAKOCA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT

  2. Tez No

    325543

    Analysis of thermal drift in atomic force microscopy and design of compensating MEMS-based micro-stage

    Atomik kuvvet mikroskobunda gözlenen ısıl sapmanın analizi ve sapma önleyici mikro-yapı tasarımı

    SELİN TOLUNAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. HAMDİ TORUN

  3. Tez No

    496339

    Frequency-selective remote actuation via continuous beam spans

    Sürekli kiriş dizileri yardımıyla frekans-seçici uzaktan tahrik

    JABER SALAMAT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN

  4. Tez No

    456980

    Farklı kökenli kolemanit süspansiyonlarında moleküler etkileşimlerin deneysel ve teorik analizi

    Experimental and theoretical analysis of molecular interactions in different originated colemanite suspensions

    DİLEK ŞENOL ARSLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimyaİstanbul Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ORHAN ÖZDEMİR

    PROF. MEHMET SABRİ ÇELİK

  5. Tez No

    812611

    Experimental analysis and modeling of porous NiTi shape memory alloys

    Gözenekli NiTi şekil hafızalı alaşımlarının deneysel analizi ve modellenmesi

    GÜLCAN ÖZERİM BEKİLOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ

Geri Dön