در این پایان نامه ابتدا ضریب شکست یک سیستم چهار ترازی مورد بررسی قرار گرفته است. با اعمال سه میدان لیزری یک سیستم حلقه بسته تشکیل شده و باعث شده است که خواص اپتیکی سیستم به فاز نسبی وابسته باشد. با استفاده از فاز نسبی میدان های اعمالی، ضریب شکست در حالت ساکن و در حالت حضور پهن شدگی دوپلری مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که در حالت ساکن سیستم دارای ضریب شکست منفی است که با حضور پهن شدگی دوپلری این ضریب شکست منفی حذف می شود. سپس یک سیستم سه ترازی کایرال حلقه-بسته با دو میدان اعمالی، مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که می توان با استفاده از کنترل فازی ضریب شکست را از مثبت به منفی کلید زنی کرد که سیستم با تغییر فاز نسبی میدان های اعمالی از محیط با ضریب شکست مثبت به محیط با ضریب شکست منفی تبدیل می شود

مطالعه ی میدان مغناطیسی خورشید پیش نیاز فهم فرآیند دینامیکی تاج خورشید است، استخراج شکل حلقه ها از تصاویر فرابنفش دور تاج در ریخت شناسی میدان مغناطیسی از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این رساله، استخراج ساختار حلقه ها و نیز ردیابی حلقه هادر تصاویرمتوالی فرابنفش دور انجام شده است، بدین منظور از داده های 14 آگوست 2010 ماهواره ی اس. دی. او، بسته ی ابزاری 171 انگستروم استفاده شده است. به منظور واضح سازی و حذف نوفه های اضافی از تصاویر حلقه ها، از تبدیل موجکی پیوسته ی دو بعدی استفاده می شود. سپس با اعمال روش ردیابی حلقه های خمید ی جهت مند تاج خورشید و تخمین پهنای حلقه ها ، ممان های زرنیک حلقه ها، به عنوان خواص ناوردایی حلقه ها استخراج شده و در انتها از شبکه عصبی احتمالی برای شناسایی حلقه ها در تصاویر متوالی استفاده می شود.

در دهه‎ های اخیر با افزایش توان تفکیک فضایی و زمانی تلسکوپ های (فضایی و زمینی) خورشیدی، خورشنا‎سی و لرزه شناسی تاجی گسترش یافته اند. با استفاده از روش های پردازش تصویر و داده کا‎‎وی تصاویر خورشیدی‏، الگو های فیزیکی از پدیده های خورشید توسعه یافته اند. در این رساله‏، نوسان های آرام و سریع حلقه های شار مغناطیسی از تابش های فرابنفش دور ‎خورشید از تصاویر تلسکوپ های اس دی او، ابزار ای آی ای و استریو، ابزار ‎‎سچی مطالعه شده است. بدین منظور، در‎ گام نخست حلقه ی شار در تصاویر متوالی پایش می شود و طول حلقه محاسبه می گردد. نوسان های مغناطو‎‎هیدرودینامیک آرام طولی با متوسط گیری از پیکسل های عمود بر محور حلقه ها استخراج می شوند. نوسان های سریع در حلقه های تمیز پذیر تصاویر متوالی با متوسط گیری از پیکسل ها در امتداد موازی با محور حلقه ها مشاهده می شوند.‎‎‎ دوره ی‎ تناوب‏، بسامد ‏، سرعت فاز و زمان میرایی برای وجوه نوسانی محاسبه شده است و ارتفاع مقیاس چگالی پلاسما در حدود‎74 ‎‎ مگامتر تخمین زده شده است.

در این پایان نامه همبستگی برخی پارامترهای خورشیدی با پارامترهای اقلیمی بررسی شده و در نهایت شاخص ژئومغناطیسی زمین با لکه های خورشیدی مورد بررسی قرار گرقته و همبستگی این دو شاخص را با دمای سطحی زنجان مورد مطالعه قرار دادیم.