Chiral metamaterial and high-contrast grating based polarization selective devices

Özellikle tasarlanmış bir elektromanyetik tepkisi olan suni malzemelerin kullanımı, doğal malzemeler ile elde edilmesi zor ya da imkansız olan etkileyici özelliklerin elde edilmesini sağlayabilir. Burada özellikle iki tür suni malzeme üzerinde durulmuştur: metamalzemeler ve yüksek kontrast ızgaralar. Metamalzemeler ve yüksek kontrast ızgaralar periyotları dalga boyundan küçük olacak şekilde dizayn edildikleri için kırınımlayıcı değillerdir. Kiral metamalzemelerde rastlanan manyetoelektrik bileşim etkisi kullanılarak çeşitli polarizasyon seçici dizaynlar yapılmıştır. İlk olarak, x yönünde lineer polarize dalgaları dairesel polarizasyona çeviren bir dizayn gösterilmiştir. Devamında ise, manyetoelektrik bileşim özelliği ve elektromanyetik tünelleme etkisi birleştirilerek polarizasyondan bağımsız olarak çalışabilen bir 90 derece polarizasyon çevirici dizayn edilmiştir. Bu çevirici, birim iletim ve çapraz polarizasyona çevirim verimliliği göstermektedir. Sonrasında, bu çevirici ile üzerinde dalga boyu altı bir yarık bulunan simetrik bir metalik ızgara birleştirilmiştir. Böylece, yalancı yüzey plazmonlarının tek yönlü uyarımı sağlanmış ve tersine çevrilebilir bir diyot benzeri ışıma rejimi elde edilmiştir. Ayrıca, kiral metamalzemelerin asimetrik iletim özelliği kullanılarak, polarizasyon açısına bağlı çevirim elde edilebileceği ve, ek olarak, diyot benzeri bir iletim rejiminin mümkün olduğu gösterilmiştir. Devamında, kısa bir dalga kılavuzu genel bakışı verilmiş ve periyodik dielektrik plaka dalga kılavuzları için dağılma ilişkileri hesaplanmıştır. Bu ilişkiler kullanılarak ve yüksek kontrast ızgaların sonlu yapılar olduğu göz önüne alınarak, bu yapılar için teorik hesaplamalar gösterilmiştir. Son olarak, yüksek kontrast ızgara tabanlı bir genişbant çeyrek dalga levhası dizaynı hem teorik hem de deneysel olarak çalışılmıştır. Anahtar s¨ozc¨ukler: Metamalzemeler, kiralite, asimetrik iletim, yalancı y¨uzey plazmonları, elektromanyetik t¨unelleme, ı¸sıma, y¨uksek kontrast ızgara, ¸ceyrek dalga levhası.