|
|
Soustava frekvenčních normálů na ÚPT
Čížek, Martin ; Hrabina, Jan ; Pravdová, Lenka ; Číp, Ondřej
Příspěvek představuje systém frekvenčních normálů vyvinutý na Ústavu přístrojové techniky AVČR. Diskutuje potřebu vysoce koherentních optických frekvenčních referencí pro náročné experimenty v spektroskopii se zchlazenými atomy. Systém zahrnuje propojené normály pracující v rádiové a optické části elektromagnetického spektra, včetně aktivního vodíkového maseru, vláknového laseru uzamčeného na vysoce jakostní optický rezonátor a optického frekvenčního hřebene. Relativní frekvenční stabilita těchto normálů je analyzována s důrazem na jejich vhodnost pro různé integrační časy a aplikace. Dále je popsáno experimentální uspořádání pro porovnání stability frekvenčních normálů na ÚPT s těmi v laboratoři BEV ve Vídni pomocí stabilizované fázově koherentní optické vláknové linky. Výsledky ukazují vynikající relativní stabilitu frekvenčních normálů dosahující -15. řádu, která je nezbytná pro aplikace ve spektroskopii a experimenty se zachycenými zchlazenými ionty.
|
|
|
Koherence světla emitovaného lineárním Coulombovským krystalem a jeho zrcadlovým obrazem
Čepil, Adam ; Lešundák, Adam ; Pham, Minh Tuan ; Čížek, Martin ; Grim, Jakub ; Slodička, L. ; Číp, Ondřej
V naší práci se zaměřujeme na experimentální demonstraci dvou komplementárních přístupů k zesílení interakce mezi fotony a atomy na úrovni jednotlivých fotonů a 40Ca+ iontů. Realizujeme schéma, ve kterém pozorování interference světla rozptýleného několika chycenými atomovými ionty je dále zvýšeno díky interferenci s jejich zrcadlovými obrazy. Kontrola odpovídajícího kolektivního koherentního optického rozptylu a možnost pozorování interakce se světlem emitovaným mnoha nezávislými ionty modifikovaným optickými okrajovými podmínkami slibuje proveditelný přístup k efektivní realizaci interakce mezi světlem a hmotou nebo k řízenému pozorování kvantově elektrodynamických jevů s mnoha atomy.
|
|
|
Laser with Narrow Spectral Linewidth for Metrology of Length
Pham, Minh Tuan ; Smrž, Martin (oponent) ; Peterka,, Pavel (oponent) ; Číp, Ondřej (vedoucí práce)
The thesis deals with stabilising a diode laser operating at a wavelength of 729 nm, which is used for high-resolution spectroscopy and interacting with captured and cooled calcium ions. Interaction with the ion requires an extremely narrow spectral linewidth for the excitation laser. The work explains essential procedures and methods leading to the operation of a laser with a spectral linewidth in the order of Hz or less. The central part of the work is to design and put together an optical assembly for this laser with the necessary electro-optical elements. The main emphasis is placed on laser frequency stabilisation techniques using external references, their theoretical description and implementation are also a part of this work. The first chosen approach to narrowing the spectral linewidth is locking the optical frequency of the laser to a selected component of the optical frequency comb using electronic phase locks. Spectral noise measurements were performed using a two-beam interferometer with unbalanced arms. The achieved noise suppression results for the locked laser were then compared with the free-running laser mode. Another approach is to lock the spectral line of the laser to a very narrow line of a high-quality optical resonator. With this method, I achieved a laser with a very narrow spectral line (in the order of tens of Hz), however, with short-term stability. The next step was the construction and use of the "transfer oscillator" technique, which provided additional compensation for the unwanted drift of the resonance mode of the optical resonator and thereby ensured the long-term stability of the entire system. The laser stabilised in this way at 729 nm was tested in spectroscopy on the forbidden transition of the Doppler cooled calcium ion.
|
|
| |
|
|
Měření stability magnetického pole pomocí 40Ca+ iontu
Pham, Minh Tuan ; Lešundák, Adam ; Čížek, Martin ; Podhora, L. ; Řeřucha, Šimon ; Jedlička, Petr ; Slodička, L. ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Jedno z hlavních omezení při dlouhodobém měření absolutní frekvence hodinového přechodu je kolísání magnetického pole. Časově proměnlivá fluktuace vnějšího magnetického pole vede k frekvenčním posunům Zeemanových komponent a tím dochází ke snížení frekvenční stability optických hodin v čase. V současné době jsou obvykle optické atomové reference realizovány s pomocí jediného iontu. Škálování počtu iontů k vyšším hodnotám však přináší nesporný benefit ve formě vysokého poměru signálu a šumu a tím ke zefektivnění celého procesu měření. Ionty jsou v tomto případě roztaženy na velkou plochu a vytvářejí tzv. iontové Coulombovské krystaly. Kromě prostorové stability magnetického pole je pak při práci s Coulombovskými krystaly obzvláště důležitá i homogenita magnetického pole. Nadměrnou magnetickou perturbaci lze výrazně snížit překrytím sestavy magnetickým stíněním nebo použitím permanentních magnetů namísto konvenčně používaných magnetických cívek. Další metodou je průměrování na více hladinových přechodů. Tento příspěvek představuje jednoduchou metodu měření stability magnetického pole v poloze iontu.
|
|
|
Systém pro skenování spektrálních čar kyanovodíku (H13C14N)
Hošek, Martin ; Řeřucha, Šimon ; Hrabina, Jan ; Čížek, Martin ; Pravdová, Lenka ; Číp, Ondřej
Definice jak metru, tak sekundy stojí na přesně měřené frekvenci. Vhodným zdrojem takovéto frekvence jsou lasery stabilizované na molekulární páry, přičemž He-Ne lasery stabilizované na páry jódu představují stavební kámen mezi zdroji stabilní frekvence ve viditelném spektru. Na druhou stranu infračervená část spektra (především v 1550 nm C-pásmu) je z metrologického pohledu zajímavá díky levným a široce dostupným komponentům. Široce užívaným absorpčním médiem na 1550 nm jsou izotopy acetylenu (12C2H2, 13C2H2), zatímco H13C14N představuje alternativu, která pokrývá širší část spektra, a navíc velmi dobře koresponduje s telekomunikačním C-pásmem. 2ν3 rotačně-vibrační pásmo bylo již dříve zkoumáno, v důsledku použití ne tak přesných metod jsou ovšem dostupná data méně přesná nežli ta pro acetylen. My prezentujeme metodu, které povede k přesnému proměření kyanovodíkových absorpčních čar s potenciálem pro uvedení HCN do Mise en Pratique, což by znamenalo, že lasery stabilizované na absorpční čáry kyanovodíku budou mezinárodně uznané jako přesný zdroj frekvence pro realizaci laserových etalonů.
|
|
|
Multipásmový vláknový polygon pro přenos přesného času a koherentní frekvence
Havliš, O. ; Vojtěch, J. ; Šlapák, M. ; Číp, Ondřej ; Čížek, Martin ; Hrabina, Jan ; Pravdová, Lenka ; Slodička, L.
Sdružení CESNET ve spolupráci s Ústavem přístrojové techniky akademií věd České republiky (Institute of Scientific Instruments of the CAS, zkr. ISI CAS), ČD Telematika a Univerzitou Palackého v Olomouci (UPOL) katedry optiky v rámci výzkumných aktivit vybudovaly multipásmový polygon na reálných optických trasách. Multipásmový polygon je určen pro obousměrný přenos ultra-stabilních veličin, tedy přenos přesného času a koherentní frekvence (T/F).
|
|
| |
|
|
Charakterizace rychlosti ohřevu laserově zchlazeného iontu vápníku v Paulově pasti
Čoupek, Filip ; Hrabina, Jan (oponent) ; Číp, Ondřej (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá měřením rychlosti ohřevu jednoho iontu vápníku zachyceného v Paulově lineární pasti. Nejprve je popsána past, ve které se iont zachycuje, a následně některé nejvýznamnější vlivy, které na tento iont působí. Následně jsou popsány různé chladící techniky, které slouží pro zajištění co nejlepších podmínek, díky kterým lze dosáhnout co nejpřesnějšího měření. Součástí práce je průzkum termometrických metod a jejich statistických odchylek pro určení rychlosti ohřevu iontu, a následné porovnání za stálých laboratorních podmínek pro konkrétní polohu iontu v Paulově pasti. V práci jsou pak provedena experimentální měření rychlosti ohřevu iontu pro jeho různé polohy v axiálním směru pasti a nalezení jeho optimální polohy, kde je rychlost jeho ohřevu nejnižší. Součástí práce je i měření rychlosti ohřevu iontu pro různé frekvence sekulárního pohybu iontu v axiálním směru Paulovy pasti.
|
|
|
Bezkolizní ultrastabilní přenosy ve sdílených optických vláknech
Vojtěch, J. ; Smotlacha, V. ; Havliš, O. ; Šlapák, M. ; Altmannová, L. ; Kundrát, J. ; Vohnout, R. ; Velc, R. ; Čížek, Martin ; Hrabina, Jan ; Řeřucha, Šimon ; Pravdová, Lenka ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej ; Kuna, Alexander ; Roztočil, J.
Vláknové přenosy přesného času a ultra-stabilní optické frekvence již přestaly být raritním typem přenosů a staly se součástí služeb celé řady sítí pro vědu a vzdělávání. Tyto národní infrastruktury často využívají stejná vlákna jak pro přenos standardních dat, tak i přenosy přesného času a ultra-stabilní optické frekvence. Důvodem je poměrně vysoká cena nájmu optických vláken. Nejinak je to i v ČR, infrastruktura dosáhne ještě v roce 2021 více než 3000 km přenosů, při celkové délce linek temných vláken cca 5800 km.
|
host ::
RSS.