|
|
The smart electronic unit for precise measurement of refractive index of air in a nano-positioning stage for scanning probe microscopy (SPM)
Hucl, Václav ; Čížek, Martin ; Buchta, Zdeněk ; Mikel, Břetislav ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
When the traceable measurement of dimensions of samples in scanning probe microscopy is needed the position of the probe tip has to be monitored by a set of laser interferometers. The measurement is done very often during standard atmospheric conditions so the changes of the refractive index of air have an influence to measured values of the length with 1.0exp(-4) relatively. Thus the measurement of the refractive index of air and application of the instantaneous value of the index to all of measurement interferometric axes is necessary. In the work we developed new concept of electronic unit which is able to monitor the refractive index of air on basis of measurement of weather conditions: temperature, humidity and pressure of the air. The unit uses modified Edlen formula for calculation of the refractive index. The next step of the work is verification of accuracy of the measuring capability of the unit. We tested the accuracy with reference unit which measure the refractive index of air by a set of etalon sensors. The expected accuracy of the smart electronic unit falls to the 4.1exp(-7) relatively. The important advantage of the unit is very low power consumption of electronics so the unit causes very small temperature effects to the measuring process.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Simulace vláknových mřížek pro stabilizaci polovodičových laserů
Helán, R. ; Mikel, Břetislav
Braggovy vláknové mřížky jsou jednou z nejvíce se vyvíjejících optických prvků v telekomunikacích a senzorové technice. Práce je zaměřena na návrh vláknových mřížek se zaměření především v senzorových systémech a laserovou interferometrii pro stabilizaci polovodičových laserů na vlnové délce 760nm. Mřížka je navzorkována a popsána jako sendvičová struktura vrstev dielektrika. Potom je aplikována metoda přenosové matice pro výpočet spektrálních vlastností mřížky. Metoda umožňuje návrh libovolné mřížky pro použití v mnoha optických systémech jako jsou pásmové filtry, vláknové senzory nebo vláknové lasery a zesilovače.
|
|
|
Návrh apodizovaných-chirpovaných vláknových mřížek založený na metodách vrstveného dielektrika a přenosových matic
Helán, R. ; Urban, F. ; Mikel, Břetislav
Toto dílo se zabývá metodami výpočtů vlastností apodizovaných-chirpovaných vláknových mřížek. Vláknové mřížky jsou rychle se vyvíjející optické prvky v telekomunikačních systémech a senzorech. Práce je zaměřena na návrh vláknových mřížek s využitím v senzorech a laserové interferometrii pro stabilizaci polovodičových laserů na vlnové délce 760nm. Mřížka je popsána periodickou změnou indexu lomu, zahrnujíc apodizační a chirpový profil. Vzorkováním se stává funkce diskrétní a každý vzorek reprezentuje jednu vrstvu dielektrika. Pro každý krok je pak sestavena přenosová matice. Celková přenosová matice je vytvořena násobením přenosových matic v každém kroku. Spektrální charakteristiky odrazivosti a grupového zpoždění jsou nakonec vypočítány z celkové přenosové matice. Použitím této metody lze navrhnout libovolné mřížky, které se používají v mnohých systémech jako optické pásmové filtry, vnitřní vláknové senzory nebo vláknové mřížkové lasery a zesilovače.
|
|
|
Laser head with VCSEL laser diode
Mikel, Břetislav ; Urban, F.
We describe a new laser head with Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) diode. The VCSEL lasers at 760 nm with mode-hop free tuning range above 1 nm are affordable now. The VCSEL's are fabricated as circulary-symetric lasers; the circular aperture is of particular value as it implies a circular beam profile. The linewidth and the optical noise of the VCSEL laser diode depend on the stability of the current source controller and on the quality temperature control system. We developed a digital temperature control system with temperature stability below 1 mK and high stability current source conttroller.
|
|
|
Construction of laser source for precision measurements
Mikel, Břetislav ; Urban, F. ; Číp, Ondřej
We describe a new laser head with Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) diode. The VCSEL lasers at 760 nm with mode-hop free tuning range above 1 nm are affordable now. The VCSEL's are fabricated as circulary-symetric lasers; the circular aperture is of particular value as it implies a circular beam profile. The linewidth and the optical noise of the VCSEL laser diode depend on the stability of the current source controller and on the quality temperature control system. We developed a digital temperature control system with temperature stability below 1 mK and high stability current source controller.
|
|
| |
|
| |
|
|
Řídící systém pro absolutní interferometrii s plynule přeladitelným polovodičovým laserem
Mikel, Břetislav ; Číp, Ondřej ; Lazar, Josef
Práce je orientována na vývoj absolutního laserového interferometru. Jeho konstrukce využívá laserových diod s vertikálním rezonátorem VCSEL (Vertical cavity surface emitting laser) o vlnové délce 760 nm, které umožňují její plynulé přeladění pomocí proudového zdroje. Pro detekci je využita metoda WSI (wavelength-scanning interferometry). Ve článku představujeme vývoj teplotního kontroleru se stabilitou 1 mK a vysoce přesného proudového zdroje. Současně uvádíme unikátní princip zaznamenání vlnové délky pomocí Fabry-Perotova rezonátoru
|
host ::
RSS.