Optik rezonatörler: Fotonik nanojet ve fısıldayan galeri modu

Bir dielektrik mikro-küre veya mikro-silindir gelen düzlem dalga tarafından aydınlatıldığında gölge tarafında güçlü bir şekilde odaklanmış bir ışın oluşur ve bu olgu nanojet olarak adlandırılır. Bu tezde, farklı yapılar ve farklı uyartımlar için oluşan fotonik jetlerin davranışlarını incelemek için spektral eleman yöntemi kullanılmıştır. İki boyutlu, frekans domeni elektromanyetik saçılma problemlerinin sayısal modellemesi için spektral eleman metodunun genel formülasyonu sunulmuştur. Spektral eleman yönteminin, sonlu elemanlar ve sonlu fark yöntemlerinden kesinlik açısından üstünlüğünü göstermek için bir ve iki boyutlu örnekler seçilmiştir. Ardından, fotonik jetlerin SEM ile başarılı şekilde modellenmesine ek olarak birkaç rezonans modu tarafından oluşan düzlem dalga uyartımlı dielektrik silindirler de SEM tarafından modellenmiştir. Güçlü alan kısıtlamasını doğrulamak için üç farklı senaryo dikkate alınmıştır; birincisi Bessel ışın aydınlatması altında, ikincisi silindiri oluşturan materyalin heterojenliğinin ortaya çıkması, üçüncüsü ise nokta kaynaktan uyartılan silindirler. Dahası, normal giren düzlem dalga aydınlatması altında yarı-silindir ve oluklu silindirlerden ortaya çıkan nanojet ve rezonans incelenmiştir. Son olarak, bir birim yoğunluklu düzlem dalga tarafından aydınlatıldığında hava arka planına gömülü homojen ve izotropik manyeto-dielektrik mikro silindirler de araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik dalgalar, Yarı silindirler, Oluklu silindirler, Fotonik nanojetler, Rezonans, Spektral eleman yöntemi, Fısıldayan galeri modu.