Dielektrik filmlerin kalınlık ve kırılma indislerinin paul dalgacık yöntemi ile belirlenmesi
Determination of thicknesses and refractive indices of dielectric films by paul wavelet
Yazar: SEÇKİN ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. SERHAT ÖZDER
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada Paul dalgacığı özelinde sürekli dalgacık dönüşümü (SDD) kullanarak dielektrik filmlerin kalınlık ve kırılma indisi dağılımı eş zamanlı olarak belirlenmiştir. Bu amaçla, dielektrik filmlerin oda sıcaklığında, görünür bölge-yakın kırmızı altı bölge aralığında iki farklı geliş açısında elde edilmiş olan geçirgenlik spektrumları kullanılmıştır. Literatürde, SDD frekansı zamanla değişen sinyallerin frekans bilgilerini elde etmek için kullanılmıştır. Dielektrik filmlerin geçirgenlik spektrumlarına ait sinyallerin frekansları optik kalınlık (dolayısıyla kalınlık ve kırılma indisi) ile değişmektedir. Bu sebeple bu çalışmada iki farklı geliş açısı için elde edilmiş olan geçirgenlik spektrumu sinyalinin içerisindeki tekrarlama frekansı bilgisinin (yani optik kalınlık bilgisinin) belirlenmesi ve buradan kalınlık ve kırılma indisi dağılımının eş zamanlı olarak elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç için ilk olarak dielektrik filmlere ilişkin olan geçirgenlik spektrumu sinyalleri teorik olarak oluşturulmuştur. Bu sinyaller içerisindeki frekans bilgisi (yani optik kalınlık bilgisi) yardımıyla dielektrik filmlerin kalınlık ve kırılma indisi dağılımı eş zamanlı olarak belirlenmiştir. Sinyallere rasgele gürültü eklemek kaydıyla yöntem gürültülü geçirgenlik spektrumları için de çalışılmıştır. Bu çalışmalar 3. Bölümde ayrıntılı bir şekilde verilmiştir. Simülasyon çalışmalarının sonuçlarına göre yöntem BK7 cama uygulanmıştır. Bu deneysel çalışma 4. Bölümde detaylıca anlatılmıştır. Yönteme ilişkin hata analizleri de yapılmış olup, bunlar sonuçlarla birlikte 5. Bölümde verilmiştir.

Abstract:
In this study thickness and refractive indices dispersion of dielectric films were determined using continuous wavelet transform (CWT/SDD) with Paul wavelet by simultaneously. For this purpose, transmittance spectrums which were acquired for two different angles in the visible and near infrared region at room temperature were used. In literature, CWT are used to determine the frequency information of chirp signals. The repetition frequencies of transmittance spectrums signals of dielectric films vary with optical thicknesses (then thickness and refractive index). Therefore, in this study, to determination of frequency information (or optical thickness information) in transmittance spectrum signals which were acquired for two different incident angles and to obtain thickness and refractive indices dispersion by simultaneously are intended. For this aim, firstly transmittance spectrum signals of dielectric films were generated theoretically.   By aid of frequency information (so optical thicknesses information) in this signals thickness and refractive indices dispersion of dielectric films were determined by simultaneously. By adding random noisy to these signals, method also was tested for noisy transmittance spectrum signals. These studies are given in detail in chapter 3. According to the results of simulation studies, method was applied to BK7 glass example.  This experimental studies are given in detail in chapter 4. Uncertainty and error of the method also are analysed they are given in chapter 5 with conclusions.