Designs of compact optical devices based on periodic meta-structures

İletişim, veri depolama, sensör, fotovoltaik hücreler, mikroskopi, laser ve led gibi uygulamalarda kullanılmak üzere kompakt, üretimi kolay ve yüksek verimli optik aygıtların tasarlanabilmesi için ışığın hareketinin manipülasyonu önem arz etmektedir. Ancak, ışığın daha küçük boyutlarda yapı elemanlarına sahip malzemelerde ilerlemesinin kontrolü saçılımlar, kayıplar ve fabrikasyon hataları nedeniyle oldukça zor bir hal almaktadır. Ayrıca, nano boyutlarda, doğada hazır bulunan malzemeler de bizlere beklenmedik ve üstün optik özellikler sunmamaktadır. Bu nedenle, ilginç ve üstün optik özelliklere ulaşabilmek için yapay olarak üretilen malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla, fotonik kristaller, metamalzemeler ve yüksek kontrastlı ızgaralar gibi daha yeni sayılabilecek araştırma alanları doğmuştur. Biz de yukarıda bahsedilen yapay malzemeleri kullanarak kompakt ve rahat üretilebilir optik aygıt tasarımları sunmaktayız. Fotonik kristaller kullarak optik çoklayıcı, diyot ve elektro-optik modülatör tasarımları oluşturduk. Metamalzemeler ve yüksek kontrastlı ızgaralar tabanlı dairesel polarizasyon üretimi yapan optik aygıt tasarımı çalışmalarında bulunduk. Son olarak ise, kiral metamalzemelerde tek yönlü iletim ve polarizasyon manipülasyonu fenomenlerini inceledik. Çogu çalışmamız için, elde ettiğimiz teorik ve nümerik bulguları deneysel sonuçlarla doğrulamayı başardık. Sonuç olarak ise, yapay olarak üretilmiş yapıların nano boyut tasarımlarda ışığın kontrol edilmesi için bizlere önemli fırsatlar doğurabileceği bilgisine ulaştık. Anahtar s¨ozc¨ukler: Fotonik Kristaller, Metamalzemeler, Y¨uksek Kontrastlı Izgaralar, Yava¸s I¸sık, Optik C¸ oklama, Asimetrik ?Iletim, Dairesel Polarizasyon.