Original title: Zpětnovazební chlazení částice v optické pasti ve více osách
Translated title: Multiaxis feedback cooling of particle in optical trap
Authors: Číž, Adam ; Adámek, Roman (referee) ; Brablc, Martin (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce se zabývá návrhem a implementací algoritmů pro zpětnovazební chlazení (neboli polohovou regulaci) částice v optické pasti ve více osách s využitím Kálmánova filtru. Jsou zde navrženy dvě metody regulace, z nichž každá je určena pro využití jiného akčního členu: modulátoru intenzity laseru, nebo dvojice elektrod. Dále je popsána implementace obou metod na hardware s FPGA. Fungování obou navržených algoritmů je prokázáno numerickou simulací. Navíc je fungování regulace využívající elektrody prokázáno experimentem na optické pasti. Druhá metoda je pro využití při experimentu plně připravena. This thesis deals with a design and implementation of algorithms for multiaxis feedback cooling (which means positional control) of a particle in an optical trap with use of Kalman filter. Two control methods are proposed here, each of which is intended for use of a different actuator: a laser intensity modulator or a pair of electrodes. Next, the implementation of both methods on hardware with an FPGA is described. Functioning of both proposed algorithms is proven by a numerical simulation. In addition, the functioning of the control using electrodes is demonstrated by an experiment with an optical trap. The second method is fully prepared for use in an experiment.
Keywords: C; feedback cooling; FPGA; Kalman filter; MathWorks HDL Coder; MATLAB; multiaxis cooling; optical trap; Red Pitaya; signal processing; Simulink; state control; Vivado; C; FPGA; Kálmánův filtr; MathWorks HDL Coder; MATLAB; optická past; Red Pitaya; Simulink; stavové řízení; Vivado; víceosé chlazení; zpracování signálu; zpětnovazební chlazení

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/248608

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-618449


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses