Işığın iki boyutlu farklı geometrik yapılarla etkileşmesinin incelemesi
Investigation of light's interaction with two-dimensional different geometric structures
Yazar: SEYEDDYAKO MOSTAFAVI
Danışman: PROF. DR. FERHAT NUTKU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Aperiyodik gruplar = Aperiodic groups ; Kırınım = Diffraction ; Salınım = Oscillation ; Çözünürlük = Solubility ; İki boyutlu yapılar = Two dimensional structures

Özet:
Bu tezde ışığın iki boyutlu farklı geometrik yapılardaki davranışı tartışılmıştır. 
İki boyutlu aperiyodik bir nanodelik dizisinden oluşturulan bir maskenin 
ince kenarlı bir merceğin işlevini taklit edebileceği gösterilmiştir. 
Nanometre mertebesinde deliklere sahip bir maskenin çözünürlüğü, yüksek sayısal açıklıklı merceklerle karşılaştırılabilir.
Bu tür bir maske aracılığıyla ışığın kırınımından kaynaklanan limitler aşılabilir ve ışık kendi dalga boyundan daha küçük bir alana odaklanabilir.
Ancak yüksek çözünürlük için ödenecek bedel, görüş alanının dışında bulunan odaklanmamış yüksek genlikli yan bantların oluşması ve odak noktasında
ışığın şiddetinde bir azalma meydana gelmesidir.
Parlak nokta da denilen, ışığın bir maskeden kırınımından sonra odaklandığı
noktaların şiddet ve genişliği süper salınımlar teorisi kapsamında da
incelenmiştir.
Süper salınım, bir dalganın yerel olarak en büyük frekans bileşeninden daha hızlı salındığı fenomendir. Bu tezin amacı, süper salınımlara bir giriş yaparak süper salınımlı elektromanyetik dalgalar ile kırınım sınırının ötesinde görüntüleme üzerine bir araştırma sunmaktır. 
Küresel bir dalga demeti hüzmesinin çeşitli tiplerdeki iki boyutlu aperiyodik maskeler yoluyla kırınımı hesaplamalı olarak incelenmiştir. Periyodik deliklere sahip bir maskeden farklı olarak aperiyodik bir maske ışığı, kendi dalga boyundan küçük çaplı bir parlak noktaya odaklayabilir.
Bu tezde, ışığın kırınım altı odaklanması ve parlak nokta bölgesinde süper salınımlar üretmek için farklı iki boyutlu aperiyodik maske türleri önerilip, karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the behavior of light in two-dimensional different geometric structures is discussed.
It has been shown that a mask formed from a two-dimensional aperiodic nanoholes array can mimic the function of a convex lens.
The resolution of a mask with nanometer apertures is comparable to lenses with high numerical apertures.
With this kind of mask, the limits caused by the diffraction of light can be overcome and the light can be focused on a smaller area than its wavelength.
However, the price to pay for high resolution is the formation of unfocused high-amplitude sidebands outside the field of view and a decrease in the intensity of light at the focal point.
The intensity and width of the bright spot, where light is focused after diffraction from a mask is also examined in the theory of super-oscillations.
Super oscillation is the phenomenon in which a wave oscillates locally faster than its highest frequency component. This thesis aims to present research on super-oscillating electromagnetic waves and imaging beyond the diffraction limit with an introduction to super-oscillations.
The diffraction of a spherical beam of waves through various types of two-dimensional aperiodic masks has been computationally studied. Unlike a mask with periodic apertures, an aperiodic mask can focus light to a bright spot with a diameter smaller than its wavelength.
In this thesis, different types of two-dimensional aperiodic masks are proposed and comparatively studied to produce super-oscillations in the sub-diffractive focusing of light and the bright spot region.