|
|
Laserové chlazení zachycených iontů pro metrologii frekvence a času
Číp, Ondřej ; Pham, Minh Tuan ; Čížek, Martin ; Lešundák, Adam ; Hucl, Václav ; Hrabina, Jan ; Řeřucha, Šimon ; Jedlička, Petr ; Lazar, Josef
Současný výzkum v oboru laserového chlazení zachycených iontů vede k získání izolovaných iontů v základním pohybovém stavu. Detekce excitovaného Dopplerovsky zchlazeného iontu na jeho kvadrupólový přechod elektronické struktury dává příležitost ke stabilizaci vysoce koherentních laserů na optické frekvenci řádu stovek THz. Tímto způsobem lze definovat nový standard času či optické frekvence zvaný "Optické atomové hodiny". Ústav přístrojové techniky v Brně ve spolupráci s Katedrou optiky Univerzity Palackého v Olomouci realizují unikátní výzkumnou infrastrukturu pro laserové chlazení 40Ca+ iontů a následné experimenty kvantové mechaniky a spektroskopie ve společné laboratoři v Brně. V současnosti jsou rutinně generovány a zachytávány 40Ca+ ionty. Je prováděno jejich Dopplerovské chlazení prostřednictvím dipólového přechodu na vlnové délce 397 nm a prováděna detekce a spektroskopie elektronické struktury iontu a výskyt jeho temných rezonancí.
|
|
|
Automatický systém pro kalibraci koncových měrek optimalizovaný pro legální délkovou metrologii
Buchta, Zdeněk ; Šarbort, Martin ; Čížek, Martin ; Hucl, Václav ; Řeřucha, Šimon ; Pikálek, Tomáš ; Dvořáčková, Š. ; Dvořáček, F. ; Kůr, J. ; Konečný, P. ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Článek prezentuje bezkontaktní systém pro kalibraci koncových měrek, kombinující laserovou interferometrii a interferometrii nízké koherence. Absolutní hodnota koncové měrky je pak měřena bezkontaktně a jednokrokově, bez nutnosti jakékoli změny v optické sestavě v průběhu měření. Optická sestava je kombinována s podavačem koncových měrek o kapacitě 126 kusů, což umožňuje automatizaci celého měření.\nČlánek prezentuje optimalizační kroky pro přizpůsobení navrženého systému požadavkům sekundární délkové metrologie. Jsou prezentovány výsledky měření, srovnávající nový systém s referenčním systémem TESA-UPC, instalovaným v laboratořích Českého metrologického institutu.
|
|
|
Kalibrace a linearizace odporových snímačů
Hucl, Václav ; Šedivá, Soňa (oponent) ; Beneš, Petr (vedoucí práce)
První část práce je zaměřena na popis existujících metod pro analogovou a číslicovou kalibraci a linearizaci statických parametrů odporových snímačů. Druhá část se zabývá konkrétní úlohou linearizace termistoru NTC pomocí multivibrátoru složeného ze dvou tranzistorů stejné polarity a multivibrátoru, kde aktivním prvkem je operační zesilovač. Poslední část bakalářské práce je věnována číslicové linearizaci metodou křivkového doplňku a pomocí lineární interpolace po částech, jejich použití s termistorem NTC a porovnáním jejich vlastností.
|
|
| |
|
|
SMV-2015-38: Možnosti realizace laserového zdroje pro distribuci stabilních optických frekvencí
Hrabina, Jan ; Pravdová, Lenka ; Čížek, Martin ; Pham, Minh Tuan ; Hucl, Václav ; Řeřucha, Šimon ; Číp, Ondřej
Předmětem projektu SMV bylo vypracování odborné studie a ověření proveditelnosti/dosažitelných parametrů velmi stabilního laserového zdroje pro generování velmi stabilní optické frekvence s požadavkem na velmi vysokou koherenci výstupního záření. Výzkum zahrnoval: odborný rozbor a vypracování studie možností realizace frekvenčně stabilizovaného laserového zdroje pro distribuci velmi stabilních optických kmitočtů po stávajících optovláknových telekomunikačních linkách (~1541 nm) a experimentální ověření dosažitelnosti požadovaných parametrů tohoto zdroje: výběr vhodného laserového zdroje s ohledem na požadované přenosové pásmo; důraz na požadavek vysoké koherence výstupního záření laseru (přenosy na velmi dlouhé vzdálenosti) a na vysokou stabilitu výstupní optické frekvence; možnosti metrologické návaznosti měření; teoretické srovnání dosažitelných parametrů navrženého zdroje s jinými dostupnými laserovými standardy; experimentální ověření vybraného konceptu laserového zdroje s měřením dosažitelných hodnot klíčových parametrů; součástí experimentální části byl návrh řídící elektroniky pro detekci velmi slabých záznějových RF signálů (měření frekvenční stability laserových zdrojů srovnáváním s vybranými optickými komponenty frekvenčního kombu); součástí práce bylo shrnutí všech klíčových výsledků v detailní studii.
|
|
|
Frekvenční stabilizace laserové diody pracující na 633 nm pro metrologii délek
Pham, Minh Tuan ; Hucl, Václav ; Čížek, Martin ; Mikel, Břetislav ; Hrabina, Jan ; Řeřucha, Šimon ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Polovodičové lasery jsou v dnešní době velmi pohodlné a vhodné pro řadu aplikací v oblasti lidské činnosti. Především je to díky jejich malé velikosti, nízkým nákladům a vysokou energetickou účinností. Tato práce se zabývá četností stabilizace DBR diodového laseru, který pracuje na vlnové délce 633 nm a měření jeho vlastností hluku. K tomuto účelu jsme vybrali DBR diodu EYP-DBR-0633 od Eagleyard fotoniky. Tyto konkrétní laserové diody v teplotním rozmezí od 6 stupňů Celsia do 24 stupňů Celsia mají rozsah ladění 0,86 nm, což odpovídá změně 650 GHz v optickém frekvenční oblasti.
|
|
|
Digitální syntezátor pro kompenzaci Dopplerova jevu na optických trasách
Hucl, Václav ; Čížek, Martin ; Pham, Minh Tuan ; Pravdová, Lenka ; Číp, Ondřej
Distribuce vysoce stabilních optických frekvencí po optovláknových trasách velice často naráží na problém, že stabilita optické frekvence laseru na vzdáleném konci trasy je degradována působením vnějších vlivů na vlákno. není-li totiž vlákno vlivem změn teploty svoji délku, či je vystaveno vibracím, dochází k uplatnění Dopplerova jevu. V našem příspěvku popisujeme variantu elektronického zapojení, kde je detekce fáze signálu z fotodetektoru prováděna analogově, PID regulace je prováděna digitálním signálovým procesorem (DSP) a VCO je nahrazen obvodem přímé digitální syntézy signálu (DDS) řízeným přes rychlé sériové komunikační rozhraní z DSP.
|
|
|
Distribuce přesné optické frekvence a času po fotonických sítích v České Republice
Číp, Ondřej ; Čížek, Martin ; Pravdová, Lenka ; Hucl, Václav ; Řeřucha, Šimon ; Hrabina, Jan ; Lešundák, Adam ; Mikel, Břetislav ; Lazar, Josef ; Vojtěch, J. ; Smotlacha, V.
Realizace jednotky času 1 sekunda i jednotky délky 1 metr je v současnosti založena na vysoce stabilních oscilátorech, pracujících buď v radiofrekvenční oblasti (řádově MHz až GHz) nebo v oblasti optických kmitočtů (stovky THz). Společným znakem těchto zdrojů je jejich mimořádná relativní stabilita generované frekvence.U stabilních zdrojů frekvence probíhá ověření jejich vysoké stability vzájemným porovnáním generovaných signálů pomocí celé řady technik, kdy nejběžnější jsou záznějová a fázová měření. V případě zdrojů s nižší stabilitou probíhá měření na tzv. metrologickém porovnávání v některé ze specializovaných laboratoří. Tehdy je vzdálenost mezi porovnávanými systémy maximálně jen několik metrů a problematika přenosu signálů mezi testovanými zdroji se neřeší, neboť má při těchto dispozičních délkách zanedbatelný vliv. Zcela jiná situace je u optických hodin, které lze pro jejich komplikovanost převážet jen omezeně. Z těchto důvodů již několik let probíhá intenzivní výzkum v oblasti přenosu stabilních frekvencí pomocí optických vláken. Fotonický přenos dovoluje přenést zároveň nosnou optickou frekvenci, která je v současnosti generována právě pomocí super koherentních laserů. Další výhodou je skutečnost, že díky rozvoji komunikačních technologií pro Internet jsou nyní dobře propojena velká města i metropolitní sítě optickými vlákny, na kterých se provozuje tzv. hustý multiplex optických frekvencí (DWDM) umožňující přenášet paralelně mnoho optických signálů přes jednou vlákno v jeden okamžik.
|
|
|
SMV-2014-27: Optická soustava pro generování stabilní optické frekvence
Hrabina, Jan ; Číp, Ondřej ; Čížek, Martin ; Hucl, Václav
Smluvní výzkum byl zaměřený na návrh, vývoj a realizaci nové optické soustavy pro generování stabilní optické frekvence využívající lineární absorpci v parách izotopicky čistého acetylenu. Součástí systému byl návrh a vývoj úzkopásmového DFB laserového zdroje včetně navržení a dodávky nízkošumové napájecí a řídicí elektroniky; návrh, vývoj a dodání optické soustavy s optovláknovým výstupem pro frekvenční stabilizaci laseru metodou lineární spektroskopie v parách acetylenu včetně speciální absorpční kyvety plněné superčistým acetylenem a vybavené antireflexními vrstvami na optických okénkách, vývoj a dodávka řídící elektroniky pro automatickou stabilizaci frekvence laseru na střed vybrané absorpční čáry rotačně-vibračních přechodů v parách acetylenu; vývoj obslužného SW.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.