Lityum niyobat tabanlı periyodik dielektrik yapıların üretimi ve optik çözümlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖKHAN KURT

Danışman: BARIŞ AKAOĞLU

Özet:

Dielektrik malzemelerin periyodik olarak bir araya getirilmesiyle tasarlanıp üretilebilen fotonik kristaller, teknoloji uygulamalarında da kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, farklı dielektrik malzemelerin bir araya getirilerek tasarlanması, üretimi ve ölçümleri araştırılıp incelenmiştir. Çalışmanın ilk kısmında, özellikle iki boyutlu fotonik kristallerin özelliklerine değinilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise Fabry-Perot tipi kaviteli iki boyutlu bir fotonik kristal yapının tasarımı ve nümerik analizi işlenmiştir. Kırılma indislerindeki olan değişime yüksek hassasiyet gösteren kavite bölgesindeki artırılmış ışık-madde etkileşimi, elektrooptik etkinin böyle bir yapıda etkin olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Yapının üretimi için LiNbO3 örnekleri üzerinde üç farklı kuru aşındırma yöntemi uygulanarak üretim çalışması yapılmıştır. Üretilen yapının ölçümleri gerçekleştirilmiş ve tartışılmıştır. Çalışmanın son kısmında ise yüksek kontrastlı ızgara yapıların tasarımı ve nümerik analizleri yapılarak incelenmiştir. Bu yapı üretilmiş ve deneyinde, elde edilen sonuçların simülasyon sonuçları ile uyumluluğu gözlemlenmiştir.AbstractPhotonic crystals which are designed and fabricated by combining the dielectric materials periodically, are commonly used for many technological applications. In the scope of this thesis study, design, production and measurements of materials which different dielectric materials put together are investigated and analysed. At first part of this study, particularly, the properties of two-dimensional photonic crystals are mentioned. At second part of the thesis, design and numerical analysis of a photonic crystal structure which has a Fabry-Perot type cavity are performed. Enhanced interaction of light and matter inside the cavity region which exhibits high precision to the alteration of refractive indices shows that the electro-optical effect could be effectively employed in such a structure like this. In order to produce the structure, three different dry etching techniques are applied to LiNbO3 samples. At the last part of this thesis, design and numerical analysis of high contrast grating structures are studied. This sample is also producted and its experiments are realised. Accordance between the experimental results and the simulations are observed.