search query: @keyword metamateriaalit / total: 4
results-list
reference: 3 / 4
« previous | next »
Author:Hakkarainen, Timo
Title:Subwavelength Electromagnetic Imaging of Dipole Field with Metamaterial Nanoslab
Dipolin kentän diffraktiorajaa tarkempi kuvaaminen ohuella metamateriaalilevyllä
Publication type:Master's thesis
Publication year:2008
Pages:70      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Optiikka ja molekyylimateriaalit   (Tfy-125)
Supervisor:Kaivola, Matti
Instructor:Setälä, Tero ; Friberg, Ari T.
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TF80     | Archive
Keywords:metamaterials
subwavelength imaging
dipole field
metamateriaalit
diffraktiorajaa tarkempi kuvaaminen
dipolin kenttä
Abstract (eng): In recent years, there has been a strong interest in novel optical media called metamaterials.
In metamaterials, the real parts of the dielectric permittivity and magnetic permeability can be negative, which makes the refractive index of the material negative as well.
Negative index materials (NIMs) exhibit a number of extraordinary optical effects, such as inverse Snell's law and reversed Doppler shift.
It has been suggested that a metamaterial slab can be used as a perfect (near-field) lens providing spatial resolution beyond the conventional diffraction limit This phenomenon occurs since a NIM slab cancels out the phase changes of the propagating waves and 'amplifies' the evanescent waves.
Experimental work appears to demonstrate that the diffraction limit may also be exceeded using a thin silver slab.
However, the focusing of the evanescent wave components is sensitive to the absorbtion in the NIM and silver nanoslabs, and this somewhat limits their subwavelength imaging capabilities.

In this thesis, we examine theoretically the subwavelegth imaging of the dipole field with a metamaterial and a silver slab.
By using the angular-spectrum representation, we derive an analytic expression for the electric field of the dipole, when transmitted through the slabs.
Attention is also paid to the sign of the wave vector in the dispersive negative-index medium by using the theory of complex functions.
We do simulations which show the electric energy density distribution of the dipole field in the image plane behind the slabs.
We calculate the images for different orientations of the dipole, and study the impact of variable absorption of the slab material to image resolution.
Our simulations show that the metamaterial and the silver slab focus the dipole field, but the absorption of the slabs makes the image imperfect.
Abstract (fin): Metamateriaalit ovat olleet intensiivisen tutkimuksen kohteena optiikassa viime aikoina.
Metamateriaalien suhteellinen permittiivisyys ja permeabiliteetti voivat saada negatiivisia arvoja, minkä seurauksena myös materiaalin taitekerroin voi olla negatiivinen.
Negatiivisen taitekertoimen materiaaleissa (NIMs) tapahtuu epätavallisia optisia ilmiöitä kuten valon käänteinen taittuminen rajapinnalla (Snellin laki) ja käänteinen Dopplerin ilmiö.
On myös osoitettu, että ohutta metamateriaalilevyä voidaan käyttää lähikentässä täydellisenä linssinä, jonka kuvaustarkkuus ylittää perinteisen diffraktiorajan.
Kyseinen ilmiö tapahtuu, koska NIM-levy kumoaa etenevien aaltojen vaihemuutoksen sekä vahvistaa vaimenevia aaltokomponentteja.
Kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että diffraktioraja voidaan ylittää myös käyttämällä ohutta hopeakalvoa linssinä.
Vaimenevien aaltokomponenttien fokusointi on kuitenkin hyvin herkkä NIM-materiaalin tai hopean absorptiolle, mikä rajoittaa näiden linssien kuvaustarkkuutta.

Tässä työssä tutkitaan teoreettisesti edellä mainittujen linssien kuvausominaisuuksia.
Käyttämällä kulmaspektriesitystä työssä johdetaan analyyttinen lauseke pistedipolin sähkökentälle, joka on edennyt linssinä toimivan kerroksen läpi.
Työssä tarkastellaan myös aaltovektorin etumerkin valintaa dispersiivisessä negatiivisen taitekertoimen materiaalissa käyttämällä kompleksisten funktioiden teoriaa.
Lisäksi työssä simuloidaan sähkökentän energiatiheysjakaumia kuvatasossa levyn takana erilaisilla dipolin orientaatioilla sekä levymateriaalin absorption vaikutusta kuvan erotuskykyyn.
Simulaatiot osoittavat, että diffraktiorajaa tarkempi kuvantaminen on mahdollista sekä metamateriaali- että hopealevyllä, mutta kuvissa ilmenee epätäydellisyyksiä materiaalien absorptiosta johtuen.
ED:2009-02-18
INSSI record number: 36770
+ add basket
« previous | next »
INSSI