GCRIS

Now showing 1 - 2 of 2

Dielectric Film Characterization Beyond Classical Limits Exploiting Spatially Structured Entangled Photon Pairs
(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Ataç, Enes; Dinleyici, Mehmet Salih
Kuantum optiği, ışığın farklı kuantum durumlarını üretmeye, manipüle etmeye ve tespit etmeye odaklanan yeni fırsatlar, alternatif metodolojiler ve potansiyel olarak çığır açıcı teknolojiler sunar. Bu alan enstrümantasyon, ölçüm ve metrolojide keşif ve uygulama için yeni yollar açmaktadır. Buradan hareketle tezin temel amacı, klasik sınırların ötesinde bir optik fiber üzerindeki ultra-ince şeffaf dielektrik filmlerin kalınlık karakterizasyonuna dayalı yeni bir kuantum dolaşıklık tabanlı faz kırınım şeması önermektir. Ek olarak, önerilen sistemde çakışma tespiti ve optik tutarlılık önemli bir rol oynadığından, standart bir CCD kamera kullanarak mekansal olarak dağıtılmış yoğunluk verilerinden zaman aralığı bilgisini çıkararak termal ışık karakterizasyonu için pratik ve karmaşık olmayan bir ölçüm prosedürü de sunuyoruz. Yukarıda belirtilen amaçları gerçekleştirmek için öncelikle kuantum dolanıklığın ölçüm sistemleri üzerindeki etkisini, özellikle de doğası gereği daha iyi çözünürlük sunduğundan, optik mikroskopiyi inceledik. Daha sonra, uzaysal dolaşıklık kavramı, kavisli bir yüzey üzerinde dielektrik film karakterizasyonu için faz kırınım şeması ile entegre edilir. Termal fotonlarla alternatif bir konfigürasyon da gösterilmiştir. Sonuçlara göre, şeffaf dielektrik filmlerin kalınlığı, ilgilenilen dalga boyunun yirmide birinin altında doğrulukta tahmin edilebilmektedir. İkinci bölümde, termal ışık foton istatistiklerinin ve ikinci dereceden tutarlılık fonksiyonunun çıkarılması için geleneksel bir CCD kameranın tek piksel yoğunluk ölçümlerinden yararlanarak kavram kanıtı deney düzeneğini tanıttık. Böylece, kümelenmiş ışık olgusunun tutarlılık süresinin ötesinde kullanıma hazır dedektörlerle gözlemlenebileceğini kanıtladık. CCD kameranın kapsamlı bir fizibilite analizi de rapor edilmiştir. Son olarak, sonuçlar artıları ve eksileri ile değerlendirilerek gelecekteki çalışmalar için bir yol haritası çizilmiştir. N-katlı algılama şeması, pompa tutarlılığının karakterizasyon sistemi üzerindeki etkisi ve önerilen foton istatistik kurulumunun pratik mühendislik uygulamaları dahil olmak üzere umut verici perspektifleri kısaca açıkladık.
Strong and Weak Light-Matter Interactions in Plasmonic and Optical Cavities
(01. Izmir Institute of Technology, 2023) Polat, Nahit; Balcı, Sinan
This thesis investigates the interaction of light and matter through both experimental and theoretical approaches, focusing on two key topics: Strong and Weak coupling. We also examine the field of strong light-matter interactions under two headings: plasmonic and optical cavities. In the section on plasmonic cavities, we focus on the strong coupling between surface plasmon polaritons and excitons with different optical properties and localized surface plasmon resonance. We also discuss the strong coupling between localized surface plasmon resonance and excitons in plasmonic nanoparticles with different optical properties due to their different shapes. This thesis focuses on the theoretical and optical characterization of the aforementioned topics. Therefore, details on the manufacturing processes are not given. Instead, it presents a comparative analysis of optical measurement results and related simulation data, to which I have contributed more. In addition, we demonstrate for the first time hyperspectral imaging of exciton polaritons at optical microcavities. Two metal thin films acting as reflectors and a polymer matrix containing a collection of quantum emitters form the hybrid system for polariton imaging. We show a strong exciton-photon interaction between photons trapped in the microcavity and Frenkel excitons of dye molecules placed inside the optical microcavity. We find that exciton polaritons in the optical microcavity can be imaged and spatially mapped using hyperspectral imaging in the visible region. In the field of weak light-matter interactions, the focus of the thesis is on the Fano resonance, which is a unique case in the weak coupling regime. The degree of coupling between interacting systems plays a critical role in determining the extent to which constructive and destructive interference phenomena occur in the system. An important example of destructive interference is the Fano resonance, which is caused by interference between two optical paths that are characterized by different states: one is narrow and discrete, and the other is broad and continuum. This is the first study to theoretically investigate the destructive interference between subwavelength excitonic nanoparticles placed on the surface of a prism for Fano resonance observations and the evanescent wave scattering on the prism surface. In an attempt to understand the intricate dynamics between the evanescent wave and the Fano resonance, we study the effect of changing the angle of incidence of the incident plane wave on the properties of the Fano resonance. Furthermore, we also investigate how the size of the excitonic nanoparticles and the absorption linewidth influence the properties of the Fano resonance.

Phd Degree / Doktora

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results