Nanoparçacıklar için fotonik kristal optik cımbızların sayısal yöntemlerle tasarlanması

Bu tez çalışması hücreler ve daha küçük boyutlu biyomateryallerin odaklanmış bir lazer demeti ile optik ışıma kuvvetlerinden yararlanılarak bir bölgede hapsedilmesine yarayan optik cımbızlarla ilgilidir. Cımbızlama için genellikle karmaşık optik düzenekler ve hizalama sistemleri gereklidir. Son yıllarda daha pratik bir yaklaşım olan fotonik kristallerden de yararlanılmaktadır. Tez, fotonik kristal noktasal ve çizgisel kusur durumlarının nanoparçacıkların tuzaklanmasında veya boyutlarına göre ayrıştırılmasında kullanılabileceğini göstermek için 2 boyutlu dielektrik fotonik kristallerin sayısal olarak modellenmesini, noktasal ve çizgisel kusur frekanslarının optimize edilmesini ve nanoparçacıkların hareketlerinin bu kusur durumlarının elektromanyetik alan dağılımlarının etkisi altında izlenmesini kapsamaktadır. Fotonik kristaller için bant yapıları sırasıyla Düzlem Dalga Açılımı ve Sonlu Elemanlar yöntemleri ile elde edilmiştir. Elde edilen bulgular, kolay üretilebilir, karmaşık optik bileşenler ve hizalama düzenekleri gerektirmeyen, küçük hacimli, ölçeklenebilir ve çok yönlü optik cımbızların pratikte gerçekleştirilebileceğini göstermektedir.