Novel optical antennas inspired by metamaterial architectures

Geleneksel optik sistemlerin çözünürlükleri genellikle kırılım limiti ile sınırlıdır. Bu; bir çok yüksek teknoloji uygulamalarında CD, DVD ve mavi ışın diskleri gibi veri depolayıcı aletlerin kapasitelerinin sınırlı olması, dedektörlerdeki sinyal karışmaları, bulanık mikroskopik görüntüler gibi önemli sorunlara neden olur. Bu problemin üstesinden gelebilmek amacıyla günümüze dek bir çok farklı türde optik anten çalışılmıştır. Ancak, bu antenler ya plazmonların ışığı odaklaması ile elde edilebilecek en yüksek dalga şiddetine sahip değiller ya da üretimi zor olan karmaşık 3 boyutlu yapılara veya çok sivri uçlara sahiplerdir. Bu tezde bu probleme karşılık olarak metamalzeme mimarilerinden esinlenilerek oluşturulan E ve tarak şekilleri kullanan yenilikçi düzlemsel optik antenleri çalıştık. Rezonans dalga boyuna kıyasla elektriksel uzunluğu önemli ölçüde küçük olmasına rağmen, bağlı tarak şeklindeki nanoantenlerin boşluklarında odaklanan ışığın şiddetinin tek veya sıra halindeki dipollerin boşluklarında odaklanan ışığın şiddetinden önemli ölçüde fazla olduğunu bulduk. Ayrıca, dipol nanoantendeki odaklanan ışığın şiddetinin aynı boşluğa sahip tek halka rezonatör şeklindeki anten ile uç noktalardan yayılan ışığı azaltmak ve akımın kesintisiz akmasını sağlamak suretiyle iki katından fazlasına çıkarılabileceğini gösterdik. Bu sonuçlar şunu göstermektedir ki tarak şeklindeki düzlemsel nanoantenler ışığın güçlü bir şekilde odaklanması açısından büyük umut vaat etmektedir.