Tuning the resonances of high q-factor whispering gallery mode resonators for optoelectronic applications
Optoelektronik uygulamalar için yüksek k-faktörlü optik mikrorezonatörlerin rezonant modlarinin değiştirilmesi
- Tez No: 755179
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BÜLEND ORTAÇ, DR. AYKUTLU DANA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Yüksek ışık-madde etkileşimine izin verdikleri için, optik rezonatörler, fotonik ve optoelektronikte kullanım için gelecek vaadeden yapılardır. Yüksek kalite faktörüne sahip mikrorezonatörlerin kullanılması ile, verimli ışık kaynakları, ışık dönüştürücü ve modülatörleri, ve çok duyarlı algılayıcıların geliştirilmesi mümkündür. Optik rezonatörler, fotonik araştırmalarında kullanılıyor olsa da, bazı engeller sebebi ile ticari uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmamaktadır. Bu engellerden biri, toroid rezonatörlerin üretiminde kullanılan metodların günümüzdeki teknik kısıtlamalarıdır. Yüzey gerilimi ile üretilmiş rezonatörlerin yapılması oldukça zaman alan bir süreçtir. Bu tip rezonatörlerin toplu olarak üretimi için yeni bir metod önerilmiştir. Sabit hizalı bir lazer yerine, tarama şablonlu bir lazer kullanılarak farklı geometrilerde rezonatörler toplu olarak ısıtılıp yeniden şekillendirilmiştir. Bu şekilde eliptik ve parkur şekilli rezonatörler elde edildiği gibi, 10^6 yüksek kalite faktörlü toroid rezonatörler de elde edilmiştir. Toroid rezonatörlerin yaygın bir şekilde kullanılmasının önünde duran bir diğer engel de, bu yapıların üretim sürecinden kaynaklı hatalara karşı oldukça hassas olmasıdır. Planlanan parametrelerden herhangi bir sapma durumunda, rezonant modları istenilenden farklı rezonatörlerin elde edilmesi ile sonuçlanır. Üretim sonrası rezonant modların kalıcı olarak ayarlanması için bir yöntem önerilmiştir. Silika toroid rezonatörler, 5 nm ve 10 nm olmak üzere iki farklı kalınlıkta Ge2Sb2Te5 tabakası ile kaplanmıştır. Kaplı rezonatörlerin resonant modları, önerilen yöntem ile, kalıcı olarak ayarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Optical resonators allow highly efficient light-matter interaction; therefore, they are promising tools for optoelectronics and photonics. Especially optical resonators with high Q-factors such as toroidal resonators can be instrumentalized to develop efficient light sources, modulators, converters, and sensitive detectors. They are already being used for photonics research; however, some significant obstacles hinder their mass utilization in the industry. One of those obstacles is the current limitations of the fabrication method used to produce toroidal resonators. Due to the method used to achieve surface tension-induced microresonators (STIM), their fabrication is time-consuming. A new approach was presented to mass-produce STIMs. Instead of a fixed position laser, a raster scan laser was used to reflow the microresonators with different geometry types to overcome the mass-fabrication limitations. As a result, high-Q-factor (10^6) toroidal resonators were fabricated. Reflowing of elliptical and racetrack resonators were also demonstrated. Another problem that hinders the utilization of toroidal resonators is their high susceptibility to any errors originating from the fabrication process. Any deviation from the designed parameters leads to resonators with different resonant modes. A method for post-production tuning resonant mode of chalcogenide coated resonator was demonstrated. By using a thin Ge2Sb2Te5 layer coated silica toroidal resonator, 0.01 nm and 0.02 nm permanent mode shifts were achieved from 5 nm thick coated and 10 nm thick coated resonators, respectively.
Benzer Tezler
- Ultrahigh resolution optical spectroscopy of liquid microdroplets using tapered optical fiber waveguides
Süperhidrofobik yüzey üzerinde duran sıvı mikrodamlaların inceltilmiş optik fiber ile ultrayüksek çözünürlükte optik spekstroskopisi
YASİN KARADAĞ
Doktora
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER KİRAZ
- Amaca uygun olarak yansıma ve iletim karakteristikleri değiştirilebilen yapısal yüzey malzemesi
Design for the structural surface material at which reflection and transmission characteristics can be controlled
BORA DÖKEN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- High Q-factor measurements and prolonged Raman lasing in microdroplets standing on a superhydrophobic surface
Süperhidrofobik yüzeylerde duran mikrodamlacıklarda yüksek Q-faktör ölçümü ve sürdürülebilir Raman lazeri
MUSTAFA GÜNDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
- High performance tunable active inductors for microwave circuits
Mikrodalga devreleri için yüksek başarımlı ayarlanabilir aktif endüktörler
HADI GHASEMZADEH MOMEN
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YAZGI
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN KÖPRÜ