Görünür bölgedeki bükümlü elektromanyetik dalgaların profil görüntülerinin analizi Analysis of profile images of twisted electromagnetic waves in visible region

MAKBULE GÖK / 2022 - Türkçe - Yüksek Lisans

Bu tez çalışmasında yörüngesel açısal momentuma sahip bükümlü elektromanyetik dalga üretilmiş ve görünür bölgede yer alan bu dalgalara ait yoğunluk dağılımı görüntü işleme teknikleri ile incelenmiştir. Açısal momentuma sahip elektromanyetik dalga üretilirken hologram tekniği kullanılmış, Fourier dönüşüm tekniği ile "Mathematica" programında çatal hologramlar üretilmiştir. DLP/DMD teknolojisi kullanılarak üretilen hologramlarla eş fazlı, görünür bölge dalga boyuna sahip, tek frekanslı elektromanyetik dalgaların genliği ve fazı modüle edilmiştir. Bu şekilde yörüngesel açısal momentuma sahip bükümlü elektromanyetik dalgalar üretilmiştir. DMD (dijital mikro ayna cihazı) yardımıyla yörüngesel açısal momentuma sahip bükümlü elektromanyetik dalgaların iki boyutlu profil görüntüsü CCD kamerayla kayıt altına alınmıştır. Yüksek çözünürlüklü resim formatında kayıt altına alınan bükümlü elektromanyetik dalgaların profil görüntülerine ait yoğunluk dağılımları C# dili kullanılarak Visual Studio 2019 programında görüntü işleme teknikleri ile incelenmiştir. Teoride hesaplanan yoğunluk dağılımları deneysel olarak da doğrulanmıştır.


In this thesis, a twisted electromagnetic wave with orbital angular momentum has been produced and the intensity distribution of these waves in the visible region has been investigated by image processing techniques. For generating electromagnetic waves with angular momentum, the hologram technique was used. The fork holograms have been plotted by the Mathematica software in the frame of Fourier transform. The amplitude and phase of the single-frequency-electromagnetic waves which are coherent and monochromatic have been modulated by using DLP/DMD technology. In this way, twisted electromagnetic waves carrying orbital angular momentum are produced. With the aid of DMD (digital micro mirror device), two-dimensional profile images of twisted electromagnetic waves with orbital angular momentum were projected and recorded with a CCD camera. The intensity distribution of the recorded profile images in high-resolution image format has been investigated by using the C# language, image processing techniques, and the Visual Studio 2019 program. As a result, the result of the theoretical calculation of the intensity distribution has been confirmed experimentally.