850 nm Dalga Boyu için Plazmonik ve Alternatif Plazmonik Tabanlı Metalens Tasarımları
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kayseri Üniversitesi, Mühendislik, Mimarlık ve Tasarım Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Büşra ERSOY
Danışman: Ekin Aslan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Plazmonik uygulamalarda kullanılan altın ve gümüş gibi soy metallerin belirgin optik kayıpları söz konusudur. Bunların yerine düşük maliyet ve ayarlanabilir elektron sayısı sayesinde plazma frekansı kontrol edilebilen katkılı silisyum, katkılı germanyum ve geçiş metal nitrürleri gibi alternatif plazmonik malzemeler kullanılabilir. Geçiş metal nitrürlerinden biri olan titanyum nitrür, görünür ve yakın kızılötesi dalga boylarında plazmonik davranışa sahip olan metalik özellikler sergiler. Bu çalışmada plazmonik ve alternatif plazmonik malzemelerle, metatasarım sonucu oluşturulan ve minyatürizasyon sağlayabilen düz optik lens tasarımları amaçlanmaktadır. Bu bağlamda rezonatif ışık geçişi sağlayan ve tam faz geçişi oluşturan açıklık tabanlı nanoanten dizilimleri hem plazmonik hem de alternatif plazmonik yaklaşımıyla önerilmiştir. Söz konusu dizilimlerin birim hücrelerini teşkil eden sekiz tip ayrık eşkenar dörtgen geometrili, altın ve titanyum nitrür nanoaçıklık tasarımları yakın kızılötesi frekanslarda rezonatif davranış bakımından analiz edilmiştir. Tasarlanan nanorezonatörlerin spektral geçişi belirlendikten sonra, 850 nm dalga boyunda lensleme analizleri için üç farklı geometrik parametre setlerinin, radyal doğrultuda tam faz geçişi sağlayacak ve dairesel halkalar oluşturacak şekilde üç farklı dizilimi analiz edilmiştir. Yapılan teorik analiz olanakları doğrultusunda, çoklu odak noktalarına ait alan dağılımları sunulmuştur. Bu alan dağılımları yoluyla; odak spot genişliği, nümerik açıklık, odak uzaklığı, odak derinliği ve odaklama verimi gibi teorik veriler ile önerilen yapıların odaklama performansı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Çok odaklı metalens, Plazmonikler ve alternatif plazmonikler, Odaklama performansı, Dairesel faz dağılımı, Nano açıklıklar