|
|
Analytické řešení difrakce na planárních periodických strukturách
Kuchařík, Jan ; Antoš, Roman (vedoucí práce) ; Ostatnický, Tomáš (oponent)
Ve své práci se zabývám difrakcí na periodických planárních vrstvách (difrakční mřížky). V první kapitole se pokouším objasnit jejich důležité použití ve spektroskopii. Druhá kapitola objasňuje základní princip difrakce bez použití náročného matematického aparátu. Ve třetí kapitole z Maxwellových rovnic odvozuji Fourierovskou modální metodu, moderní matematický aparát používaný pro nalezení elektromagnetické odezvy při difrakci. Těžiště mé práce leží v kapitole čtvrté a páté. Nejprve se pokouším z Fourierovské modální metody odvodit analytické řešení pro problém obsahující pouze 0-tý a (-1)-ní difrakční řád. Pro neúměrnou složitost vzorců nakonec uvažuji pouze speciální případ - tzv. Littrowovo uspořádání, kde lze řešení nalézt jako superpozici symetrické a antisymetrické dvojice svazků. Dále rozvijím tzv. lokální modovou metodu - velmi nepřesnou, zato však matematicky jednoduchou - a diskutuji její fyzikální omezení. Celou práci zakončuje kapitola šestá, porovnávající přesné výsledky získané počítačovou simulací a vypočtené analytické formule obou metod.
|
|
|
Surface plasmons in optical microstructures and their sensor applications
Adam, Pavel ; Homola, Jiří (vedoucí práce) ; Brynda, Eduard (oponent) ; Richter, Ivan (oponent)
Název práce: Povrchové plasmony v optických mikrostrukturách a jejich senzorové aplikace Autor: Pavel Adam Ústav: Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i., Oddělení optických senzorů Vedoucí doktorské práce: doc. Ing. Jiří Homola, CSc., DSc. Abstrakt: Práce se zabývá studiem senzorů s povrchovými plazmony (SPR senzory), které umožňují využít techniku multiplexování v oboru vlnových délek (WDM), tj. současně excitovat několik různých povrchových plasmonů (SP). Tyto senzory používají mřížkový vazební člen, který excituje buď běžné nebo Braggovsky rozštěpené SP. Problematika SP na difrakčních mřížkách je studována analyticky a srovnána s numerickými metodami (diferenciální a integrální). Poté je studována metoda WDM dvou a tří SP. WDM senzory se dvěma SP jsou analyzovány s ohledem na rozlišení, šum a přeslechy odezev senzoru. Výsledky analýz slouží k optimalizaci senzorů se dvěma SP s ohledem na schopnost separace odezvy senzoru na povrchovou a objemovou změnu indexu lomu. V rámci dizertační práce byly připraveny difrakční mřížky (metodou interferenční holografie) a jejich repliky (metodou měkké litografie), které byly následně charakterizovány a využity pro konstrukci nových typů SPR senzorů. Schopnosti WDM SPR senzorů byly demonstrovány v modelovém experimentu, v kterém byl sledován růst vrstev proteinů. V...
|
|
|
Some Other Gratings: Benchmarks for Large-Area E-Beam Nanopatterning
Meluzín, Petr ; Horáček, Miroslav ; Urbánek, Michal ; Bok, Jan ; Krátký, Stanislav ; Matějka, Milan ; Chlumská, Jana ; Kolařík, Vladimír
E-beam lithography is a flexible technology for diffraction gratings origination. Nevertheless, requirements of the high optical quality of large area diffractive structures imply various severe challenges to e-beam delineating processes. This paper summarizes the e-beam process parameters that influence the quality of large area grating structures. Next, we propose some new methods to prepare diffraction gratings that were found to be useful for testing and benchmarking purposes. Those methods include single line gratings, labyrinth structures, fractional structures, tiling patterns, quasi regular filling structures and forked line structures. Various samples were prepared with the standard and newly developed e-beam patterning processes using both e-beam writers available: one with the Gaussian beam at 100 keV and another one with the shaped beam at 15 keV. Some of the results are presented further in this paper, their variants and parameters are discussed as well as their usefulness as benchmarking e-beam patterns for large area optical structures, elements and devices.
|
|
|
Diffraction efficiency of surface relief gratings
Hradil, Milan
Diffraction efficiency of surface-relief gratings with various profiles is discussed. The general relation for the diffraction efficiency is derived from the Frauenhoffer approximation. The general relation is applied for several profiles. It is pointed out that shallow profiles can provide high diffraction efficiencies.
|
|
| |
|
| |
|
|
Diffractive Optics: Analysis, Design and Fabrication of Diffractive Optical Elements
Fiala, P. ; Matějka, František ; Richter, I. ; Škereň, M.
This contribution presents results obtained in the field of diffractive optics, covering practically all aspects of the analysis, design and realization process of the diffractive optical elements (DOEs). As for the analysis, using the rigorous diffraction methods, we have recently been able to efficiently analyze various diffraction gratings. Concerning the synthesis, several design strategies have been studied and implemented for designing both binary and multi-level phase DOEs. Using the numerically computed designs, E-beam lithography technology has been chosen for fabricating both binary and multi-level phase DOEs, using the BS 600 e-beam lithographic facility at ISI AS CR. Finally, some typical examples of optical reconstructions are presented and discussed.
|
host ::
RSS.