Laser-induced refractive index and birefringence control in silicon with advanced spatial laser modulation
Gelişmiş lazer demeti desenlendirme yöntemleri ile silisyum içerisinde kırıcılık indisi ve çift kırılma kontrolü
- Tez No: 880090
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR TOKEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Madde içerisinde doğrusal olmayan ışık etkileşimlerinden faydalanılması, optik özellikler üzerinde kontrol sağlanması ve üç-boyutta işlevselleştirme açısından özgün kabiliyetler sunmaktadır. Silisyum (Si), elektronik, fotonik ve fotovoltaik için kritik bir malzeme olmakla birlikte, bu teknolojiler, son zamanlara kadar madde yüzeyi ile limitliydi. Mercek, optik ızgara, dalga kılavuzu ve hologramlar gibi son teknoloji optik elemanlar, nanosaniye lazer atımları ile yonganın derinliklerine, yüzeylere zarar vermeden üretilebildi. Bu üç-boyutlu fabrikasyon yöntemi, daha önce mümkün olmayan optik kabiliyetlerin üretimi ve elektronik-fotonik endüstrilerinde sonraki seviye entegrasyonu olanak sağlama potansiyeline sahiptir. Bu amaçla, gelişmiş fotonik işlevlerde kullanılması için madde gövdesinde optik karakterizasyon kabiliyeti gereklidir. Bu tezde, Si içerisinde ilk dalga-plakasına yol açan, özgün hacimsel karakterizasyon yöntemleri geliştirdik. Öncelikle bir faz mikroskobu kurduk ve olası hata kaynakları ve sıkı deneysel şartlar altında faz görüntülemesine olanak sağlayan bir algoritma geliştirdik [Saltik et al. Journal of Optics 26, 035604 (2024).]. Kırıcılık indisi karakterizasyon yeteneği yeni optik etkiler keşfetmemize de olanak sağladı. Faz mikroskobunun da kullanılmasıyla bir analitik stres modeli geliştirdik ve silisyum içerisinde lazer ile yazılan ilk dalga plakalarını gösterdik [Saltik, et al. Optics Letters 49, 49 (2024).]. Son aşama olarak, Airy, vorteks ve Bessel demetleri dahil olmak üzere, desenlendirilmiş lazer demetleri ile yeni fabrikasyon mimarilerini araştırdık [Sabet, et al., Nature Communications 15, 5786 (2024)].
Özet (Çeviri)
Exploiting nonlinear laser interactions within materials offers unique capabilities for exerting control on the optical properties, which can then be converted into three-dimensional (3D) functionality. Silicon (Si), a material critical for electronics, photonics, and photovoltaics technologies, was limited to surface applications until recently. Nanosecond laser pulses were used to create state-of-the-art optical elements, including lenses, gratings, waveguides, and holograms deep within the wafer, without altering the surface. This 3D fabrication paradigm has the potential to enable previously impossible optical capabilities and further integration of photonics and electronics industries. Towards this goal, one needs optical characterization capabilities within the bulk, which can then be leveraged for advanced photonic functionality. In this thesis, we developed novel methods for volumetric characterization, leading to the creation of the first wave-plate optics inside Si. We first built a phase microscope and developed an algorithm to enable phase imaging under general error sources and stringent experimental constraints [Saltik et al. Journal of Optics 26, 035604 (2024).]. The refractive index evaluation capability enabled us to discover a new optical effect, stress-induced birefringence within the bulk of Si. We developed an analytical stress model, which we combined with phase microscopy, to introduce the first laser-written wave plates to the bulk of Si [Saltik, et al. Optics Letters 49, 49 (2024).]. Further, we explored new fabrication architectures with spatially-modulated lasers, using vortex, Airy, and Bessel-type beam profiles. Finally, we apply the phase imaging capability to characterize emerging Bessel-beam written structures [Sabet, et al., Nature Communications 15, 5786 (2024)].
Benzer Tezler
- Geniş optik sinir başı çukurluğu ve normal görme alanı olan olgularda optik sinir başının heıdelberg retina tomografisi ile değerlendirilmesi
Evaluation of optic nerve head with heidelberg retina tomography in eyes with large optic nerve head cup and normal visual field.
ESRA GÜNEY TEFEKLİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2008
Göz Hastalıklarıİstanbul ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN İZGİ
- Şizofreni hastalarında içgörü ile depresyon ve suisid ilişkisi
The correlation between insight, depression and suicidality in schizophrenic patients
GÖKHAN UMUT
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2010
PsikiyatriSağlık BakanlığıPsikiyatri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESRİN KARAMUSTAFALIOĞLU
- İslâm'ın ik yıllarında (h.1-41/m.622-661) iskân
Settlement in early years of islam (ah.1-41/a.c.622-661)
TAHSİN KOÇYİĞİT
Doktora
Türkçe
2006
TarihDokuz Eylül Üniversitesiİslam Tarihi ve Sanatları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIZA SAVAŞ
- Numerical modeling of the bosphorus exchange flow dynamics
İstanbul Boğazı değişim akımlarının sayısal modellenmesi
ADİL SÖZER
Doktora
İngilizce
2013
Deniz BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiOşinografi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ÖZSOY