|
|
Diffraction on Spatial and/or Deep Objects
Hrabec, Aleš ; Petráček, Jiří (referee) ; Kotačka, Libor (advisor)
This discourse deals with a theoretical study of the radiation passage through a diffraction screen with non-zero size in the propagation direction of the radiation, i.e. the radiation passage through a three-dimensional object. Without any loss of generality, we solve the problem for cylindrical cavity in metal. The task exceeds evidently standard scalar theory of diffraction, thus we solve the problem using a waveguiding theory. Following the principles of the electromagnetic theory, we derive required formulae to determine mode distribution at the entry of the cavity. Further, we solve numerically the radiation propagation through the cavity, then we actually seek for radiation distribution at the very end of the cavity. This yields, with a help of the discrete Fourier transform, an intensity distribution of Fraunhofer diffraction pattern, consequently compared with an intesity distribution of the radiation pattern of Fraunhofer diffraction on infinitely thin circular opening having the radius of the cylinder cavity under study. A comparison of such patterns results to a conclusion, that the cavity length has a significatn influence on the diffraction pattern and more importantly, that the scalar diffraction theory appears incorrect for a coherent light passage through cavities longer than their radius squared. Similarly, the same conclusion is inversely proportional to a wavelength of the interacting radiation. Finally, we mention an existence of the so called "focal regime", when the radiation repeatedly exhibits roughly one order increased intensity on the symmetry axis of the cavity.
|
|
|
Special diffractive element based on fractals
Kala, Miroslav ; Bednář, Josef (referee) ; Kotačka, Libor (advisor)
This diploma project is focused on use the fractals in diffractive optical elements. Properties of diffraction patterns of various fractals are investigated. Properties of some simpler non-fractal structures are investigated too. Diffraction patterns are created by computer with program written in Delphi programming language. Potentialities of use the fractals in security optical elements (holograms) and their advantages against the classic non-fractal structures.
|
|
|
Coulomb Interactions in Electron Beams in the Vicinity of a Schottky and Cold Field Emission Sources
Liška, Ivo ; Kotačka, Libor (referee) ; Radlička, Tomáš (referee) ; Lencová, Bohumila (advisor)
Dizertační práce se zabývá problematikou výpočtu vlivu coulombovských interakcí částic na parametry emitovaného elektronového svazku v blízkosti Schottkyho a studené katody. Práce poskytuje základní předhled o problematice, popisuje vytvořené modely emisních zdrojů a metodu simulace Monte Carlo. Představuje novou metodu generování vstupních dat, která klade větší důraz na přesnou simulaci emisního procesu. Pozornost je zde věnována zejména vlivu interakcí na energiovou šířku, velikost virtuálního zdroje a jas katody v závislosti na velikosti poloměru hrotu a emisním proudu. Sledováním vývoje energiové šířky bylo zjištěno, že naprostá většina interakcí se odehrává v prostoru do několika mikrometrů od hrotu katody. Závislost spočtené celkové energiové šířky na úhlové intenzitě je ve shodě s dostupnými experimentálními daty. Spočtené energiové rozšíření vlivem coulombovských interakcí bylo srovnáno s hodnotami vypočtenými pomocí vzorců založených na analytických přiblíženích. Bylo zjištěno, že některé z nich přijatelně předpovídají trendy ale nemohou být použity pro kvantitativní odhad.
|
|
|
Computer Generated Holograms
Tvarog, Drahoslav ; Jákl, Petr (referee) ; Kotačka, Libor (advisor)
The presented Diploma thesis deals with the computer-generated diffractive structures or rather called computer generated holograms (CGH). We follow basic principles of classical holography and in the context of which we define a synthetic holography. We then show various types of digital holograms and methods of measurement of their quality. We deal with several iterative algorithms useful for computation of the Fourier transform as well as with methods of phase quantization. In the second part of the work, we describe briefly our computer code for iterative Fourier transform computation. With respect to the mentioned techniques, we further present the usability of the method for design of computer generated holograms in reflection regime. After a short introduction to the electron beam lithography and its exploitation for the origination of computer generated diffractive optical elements. We analyze reconstructions of produced holograms and evaluate its quality.
|
|
|
Imaging Reflectometry Measuring Thin Films Optical Properties
Běhounek, Tomáš ; Spousta, Jiří (referee) ; Zicha,, Josef (referee) ; Kotačka, Libor (referee) ; Druckmüller, Miloslav (advisor)
V této práci je prezentována inovativní metoda zvaná \textit{Zobrazovací Reflektometrie}, která je založena na principu spektroskopické reflektometrie a je určena pro vyhodnocování optických vlastností tenkých vrstev .\ Spektrum odrazivosti je získáno z map intenzit zaznamenaných CCD kamerou. Každý záznam odpovídá předem nastavené vlnové délce a spektrum odrazivosti může být určeno ve zvoleném bodu nebo ve vybrané oblasti.\ Teoretický model odrazivosti se fituje na naměřená data pomocí Levenberg~-~Marquardtova algoritmu, jehož výsledky jsou optické vlastnosti vrstvy, jejich přesnost, a určení spolehlivosti dosažených výsledků pomocí analýzy citlivosti změn počátečních nastavení optimalizačního algoritmu.
|
|
|
Synthetic Holography
Tvarog, Drahoslav ; Chmelík, Radim (referee) ; Kotačka, Libor (advisor)
The thesis presents method of a creation of computer-generated holograms. The first part is devoted to an introduction of theoretical principles of a generation of synthetic holograms. The second part of the discourse deals with several practical methods of synthetic holograms creation. We present a computer code computing a discrete Fourier transform of an input image. The output of the code is an image matrix binarized in a specifically given way and printed on a transparent slide. When reconstructing the synthetic hologram we initially illuminate the slide with CGH by a plane wave and a reconstructed pattern is magnified through a camera objective to obtain a pattern observable by naked eyes. Finally, we analyze the quality of reconstructed pictures obtained from the synthetic holograms.
|
|
|
Coulomb Interactions in Electron Beams in the Vicinity of a Schottky and Cold Field Emission Sources
Liška, Ivo ; Kotačka, Libor (referee) ; Radlička, Tomáš (referee) ; Lencová, Bohumila (advisor)
Dizertační práce se zabývá problematikou výpočtu vlivu coulombovských interakcí částic na parametry emitovaného elektronového svazku v blízkosti Schottkyho a studené katody. Práce poskytuje základní předhled o problematice, popisuje vytvořené modely emisních zdrojů a metodu simulace Monte Carlo. Představuje novou metodu generování vstupních dat, která klade větší důraz na přesnou simulaci emisního procesu. Pozornost je zde věnována zejména vlivu interakcí na energiovou šířku, velikost virtuálního zdroje a jas katody v závislosti na velikosti poloměru hrotu a emisním proudu. Sledováním vývoje energiové šířky bylo zjištěno, že naprostá většina interakcí se odehrává v prostoru do několika mikrometrů od hrotu katody. Závislost spočtené celkové energiové šířky na úhlové intenzitě je ve shodě s dostupnými experimentálními daty. Spočtené energiové rozšíření vlivem coulombovských interakcí bylo srovnáno s hodnotami vypočtenými pomocí vzorců založených na analytických přiblíženích. Bylo zjištěno, že některé z nich přijatelně předpovídají trendy ale nemohou být použity pro kvantitativní odhad.
|
|
|
Imaging Reflectometry Measuring Thin Films Optical Properties
Běhounek, Tomáš ; Spousta, Jiří (referee) ; Zicha,, Josef (referee) ; Kotačka, Libor (referee) ; Druckmüller, Miloslav (advisor)
V této práci je prezentována inovativní metoda zvaná \textit{Zobrazovací Reflektometrie}, která je založena na principu spektroskopické reflektometrie a je určena pro vyhodnocování optických vlastností tenkých vrstev .\ Spektrum odrazivosti je získáno z map intenzit zaznamenaných CCD kamerou. Každý záznam odpovídá předem nastavené vlnové délce a spektrum odrazivosti může být určeno ve zvoleném bodu nebo ve vybrané oblasti.\ Teoretický model odrazivosti se fituje na naměřená data pomocí Levenberg~-~Marquardtova algoritmu, jehož výsledky jsou optické vlastnosti vrstvy, jejich přesnost, a určení spolehlivosti dosažených výsledků pomocí analýzy citlivosti změn počátečních nastavení optimalizačního algoritmu.
|
|
|
Computer Generated Holograms
Tvarog, Drahoslav ; Jákl, Petr (referee) ; Kotačka, Libor (advisor)
The presented Diploma thesis deals with the computer-generated diffractive structures or rather called computer generated holograms (CGH). We follow basic principles of classical holography and in the context of which we define a synthetic holography. We then show various types of digital holograms and methods of measurement of their quality. We deal with several iterative algorithms useful for computation of the Fourier transform as well as with methods of phase quantization. In the second part of the work, we describe briefly our computer code for iterative Fourier transform computation. With respect to the mentioned techniques, we further present the usability of the method for design of computer generated holograms in reflection regime. After a short introduction to the electron beam lithography and its exploitation for the origination of computer generated diffractive optical elements. We analyze reconstructions of produced holograms and evaluate its quality.
|
|
|
Special diffractive element based on fractals
Kala, Miroslav ; Bednář, Josef (referee) ; Kotačka, Libor (advisor)
This diploma project is focused on use the fractals in diffractive optical elements. Properties of diffraction patterns of various fractals are investigated. Properties of some simpler non-fractal structures are investigated too. Diffraction patterns are created by computer with program written in Delphi programming language. Potentialities of use the fractals in security optical elements (holograms) and their advantages against the classic non-fractal structures.
|
guest ::
