|
|
Elektronika pro stabilizaci optických frekvenčních hřebenů
Hucl, Václav ; Čížek, Martin ; Šmíd, Radek ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Většina experimentů využívajících optický hřeben (komb) vyžaduje frekvenční a fázové zavěšení repetiční frekvence frep a offsetové frekvence fCEO na stabilní RF referenční signál generovaný z vysoce přesného oscilátoru (H-maser, GPSDO…). K zabránění tepelnému a mechanickému ovlivňování experimentálních sestav a optického hřebene při dlouhodobých experimentech je zároveň nanejvýš žádoucí v maximální možné míře omezit dobu pobytu osob v laboratoři. Tyto důvody nás vedly ke zkonstruování dálkově ovládaného systému pro dálkově pro dlouhodobou stabilizaci optického frekvenčního hřebene. V našem případě jsme stabilizovali optovláknový komb FC1500 od firmy Menlo Systems. Stabilizace probíhá ve dvou nezávislých smyčkách fázového závěsu. V první smyčce dochází k regulaci repetiční frekvence fs laseru, kde využíváme výstupní signál fotodetektoru monitorujícího výstup fs laseru jako zpětnou vazbu. V druhé smyčce regulujeme offsetovou frekvenci na základě zpětné vazby zprostředkované výstupním signálem f-2f interferometru. Regulace je realizována ve dvou řádech. První řád tvořený rychlým regulátorem s obvodem AD9956 s omezeným rozsahem přeladění je doplněn pomalejším regulátorem druhého řádu s velkým výstupním dynamickým rozsahem realizovaným s využitím digitálního signálového procesoru. Elektronika je připojena na komunikační sběrnici CAN, což umožňuje vzdáleně ovládat celé zařízení z prostředí LabView.
|
|
|
Elektronika pro redukci šumu laserové diody s využitím nevyváženého vláknového interferometru
Čížek, Martin ; Šmíd, Radek ; Číp, Ondřej
Měření délkových změn optických rezonátorů zpravidla vyžaduje použití laserů s úzkou spektrální šířkou. Pro sledování celého rozsahu délkových změn je zapotřebí laser s velkou přeladitelností. Zdroje laserového záření založené na DFB laserových diodách disponují velkým rozsahem přeladění, jejich nevýhodou je však šířka čáry v řádu až jednotek MHz. Obvyklý způsob zužování čáry laserové diody spočívá v elektronické stabilizaci její vlnové délky podle etalonové rezonátorové kavity např. metodou PDH. Tím však ztrácíme přeladitelnost. Řešení nabízí metoda redukce frekvenčního šumu laserové diody využívající jako etalon nevyvážený vláknový Michelsonův interferometr. Referenční rameno interferometru je tvořeno krátkým úsekem optického vlákna zakončeného Faradayovým zrcadlem. Měřicí rameno interferometru je tvořeno cívkou optického vlákna, jejíž délka je zvolena na základě počáteční šířky čáry nestabilizované laserové diody, a Faradayovým zrcadlem.
|
|
|
Narrowing the linewidth of laser diode via fiber interferometer
Šmíd, Radek ; Argence, B. ; Číp, Ondřej ; Santarelli, G.
In this work we present a method of stabilization of laser diodes by unbalanced Michelson fiber interferometer. The unstabilized laser source is represented by compact planar waveguide external cavity laser module ORION (Redfern Integrated Optics, Inc.) working at 1040.57 nm with < 3 kHz linewidth. Wavelength of the laser matches P(13) 13C2H2 absorption line with tunability range +/- 10 pm. We built Michelson interferometer with 1 km arm based on SMF-28 fiber spool to suppress the frequency noise by fast PI control loop up to 33 kHz by modulation voltage. We were able to decrease the noise level by -60 dBc/Hz up to 33 kHz modulation limit range.
|
|
|
Fabry-Perot displacement interferometry in air
Šmíd, Radek ; Durand, M. ; Wang, Y. ; Lawall, J.
In earlier work, we have demonstrated the use of Fabry-Perot interferometry to measure displacements of up to 50 mm with a fractional accuracy of 4 x 10-10 in vacuum. The initial work was done at a wavelength of 633 nm, and the more recent work was done at 1560 nm. We now seek to extend the approach to displacement measurements in air. A well-known approach to compensate for the refractive index of air without relying on independent measurements of the temperature and pressure is to use two wavelengths. In this work, we supplement our implementation at 1560 nm with an additional laser at 1064 nm in order to control for the dispersion of air.
|
|
|
Návrh implementace systému společenské odpovědnosti ve vybrané firmě
Šmíd, Radek ; Plášková, Alena (vedoucí práce) ; Kovanda, Jiří (oponent)
Cílem práce, jak již ze samotného názvu vyplývá, je návrh implementace systému společenské odpovědnosti do organizace Saint-Gobain Sekurit ČR, s. r. o. Teoretická část se obecně zabývá společenskou odpovědností firem se zaměřením na normu ISO 26000. Podle této normy bylo postupováno při tvorbě systému pro vybranou firmu. V praktické části je provedeno deset kroků implementace včetně zanalyzování vybraných činností, které firma vykonává s důrazem na ty, které jsou společensky odpovědné. Práce k těmto vykonávaným činnostem navrhuje další, které by byly ve shodě se systémem společenské odpovědnosti. Organizace by se mohla po dodržení aspektů této práce považovat za společensky odpovědnou.
|
|
|
Evaluation of lenght of the Fabry-Perot cavity with ultra-low expansion spacer with optical frequency comb
Šmíd, Radek ; Čížek, Martin ; Číp, Ondřej
The ultra-low expansion materials play a crucial role in laser stabilization and they are essential for laser stalibization. Blocks made from ultra-low expansion material are used as a base for precise interferometric measurements and in AFM microscopes. In our experiment we have monitored the free spectral range (FSR) changes and absolute length of a Fabry-Perot cavity (FPC) with a spacer made from an ultra-low expansion ceramics (Zerodur) with the expansion coefficient (CTE) of 2.8 • 10-8K-1. Experiment was carried out in the vacuum chamber at the pressure as low as 1 O'5 Pa. A fiber based femtosecond mode-locked laser with 100 MHz repetition frequency and central wavelength of 1550 nm was locked to a GPS disciplined crystal oscillator with a short term stability better than 10"12 and long term stability controlled by GPS clocks. An auxiliary tunable DFB laser diode was locked to a certain optical mode of the FPC. A beat-note signal from optical mixing between the laser and a stabilized femtosecond frequency comb is detected and processed. The absolute optical frequency of this mode is defined by saturation to acetylene cell. The FPC spacer of Zerodur material of 175 mm length was analyzed during the temperature cycling process from 22 - 35°C. Measured CTE of the spacer material was (0.069 ± 0.005) • 10-6K-1. Material exhibited hysteresis in the spacer length up to 8 nm during cycling process.
|
|
| |
|
|
The femtosecond optical frequency comb based tool for spectral analysis of molecular absorbtion gases
Lešundák, Adam ; Šmíd, Radek ; Buchta, Zdeněk ; Mikel, Břetislav ; Lazar, Josef ; Randula, A. ; Číp, Ondřej
The spectral analysis of absorption of molecular gases belongs to very powerful methods for detection of concentration of gases in a tested sample. In case of the human breath it consists of hundreds of molecules of gasses and their concentrations are known as biomarkers. An increased concentration of more of them indicates certain diseases or symptoms. The presenting work covers a pilot experiment where femtosecond pulse probe laser and a detection chain based on cross-correlation makes an analysis of the specimen of the absorption gas. In the pilot experimental set-up the detection part utilizes a Michelson interferometer with movable measuring mirror. We developed a novel digital processing method for precise stabilization of the speed of the mirror during measuring process. The caught optical signals are calculated by the fast Fourier transform from the time to wavelength domain. The first caught spectra of the femtosecond beam passing trough the specimens show absorption lines of one isotope of acetylene which was tested as the first sample. The work proofed positive the possibility of using the femtosecond laser for detection of broadband absorption spectra in the infrared region.
|
|
|
Generování přesných délek optickým hřebenem
Šmíd, Radek
Předkládáme metodu ke generaci přesné délky pomocí optického frekvenčního hřebene stabilizovaného na referenční atomové hodiny. Optické frekvenční hřebeny jsou schopny přenést stabilitu přesného času z referenčních atomových hodin na měření optické délky. Byl použit Fabry-Perotův rezonátor s ultranízko roztažným materiálem umístěný do vakuové komory. Přesná délka Fabry-Perotova rezonátoru ve vakuu slouží jako reference pro měření indexu lomu okolního vzduchu.
|
|
|
Laser interference nano-comparator for length sensor calibration in nanometric scale
Číp, Ondřej ; Mikel, Břetislav ; Čížek, Martin ; Šmíd, Radek ; Buchta, Zdeněk ; Lazar, Josef
In the work we present new laser measuring system for precise calibrations of length measuring transducers. This gauge is called nano-comparator because the resolution of the positioning of the measuring probe is in order of nanometers. The gauge works fully self-controlled and it is equipped by control software which is able to calibrate wide area of transducers. We put main stress to compensating of thermal dilatation of the gauge body and to eliminating of imperfection of linear guide ways which are used for positioning of the testing probe of the gauge. The work presents the first records of scale calibration of an incremental transducer.
|
host ::
RSS.