|
|
Nanofotonika
Dvořák, Petr ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; PhD, Jakub Dostálek, (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá experimentálním výzkumem interference povrchových plazmonových polaritonů (SPP) pomocí rastrovací optické mikroskopie v blízkém poli (SNOM). V první kapitole je vytvořen teoretický základ pro fyzikální popis většiny fyzikálních dějů a souvisejících závislostí, které jsou studovány. Mezi tyto závislosti patří: závislosti výsledného interferenčního obrazce SPP na homogenitě, polarizaci, vlnové délce a fázi budicího osvětlení, na geometrii interferenčních budicích struktur a na náklonu vzorku vůči budicímu osvětlení. Dále je zde navržena nová experimentální metoda, která umožňuje pomocí numerických simulací nebo pomocí SNOM měření odhalovat citlivost SNOM sondy na detekci jednotlivých komponent elektrické intenzity blízkého pole. Nakonec je zde prezentována nová mikroskopická technika, která umožňuje 3D kvantitativní zobrazení rozložení fáze nad plazmonovými metapovrchy.
|
|
|
Justážní kolimátor pro Fluorescenční holografický mikroskop
Hlaváčová, Kateřina ; Jákl, Petr (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Pro správné fungován Fluorescenčnho holografického mikroskopu je nutné jeho vhodné seřzen, tedy proveden justáže všech optických komponent, které jsou v něm usazeny. Nejen u tohoto mikroskopu, ale také u Koherenc řzeného holografického mikroskopu, je přesná justáž velice kritickou podmnkou správného zobrazován. Proto je potřeba pro tyto mikroskopy vytvořit justážn kolimátor, pomoc kterého je možno oba přstroje seřdit. V teoretické části práce je zmněna historie vzniku interferenčn a holografické mikroskopie, z jejichž principů flourescenčn holografická mikroskopie vycház. Také je zde sepsáno dosavadn poznán týkajc se kolimátorů využvaných pro vytyčován přmek a jejich využit v praxi. Součást práce je optický návrh kolimátoru, jeho konstrukčn návrh a realizace. Pro použván kolimátoru v praxi byl vytvořen software pro detekci černého záměrného křže. Ten pomáhá při vyhodnocen správnosti seřzen justovaného přstroje. Uvedeny jsou také popisy justáže vlastnho kolimátoru a Flourescenčnho holografického mikroskopu, které jsou nezbytné pro správnou manipulaci a pro využit navrhovaného kolimátoru.
|
|
| |
|
|
Phase imaging below the diffraction limit
Nečesal, Daniel ; Bouchal, Zdeněk (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
This Master's thesis is focus on construction of phase imaging systems capable of studying both micro- and nano-sized objects. The first chapter lays the foundation of optics and nano-photonics. Then the interference of coherent waves and its practical application will be discussed for the use of breaking the diffraction limit and extracting information out of optical systems. First experimental setup discussed will be the Mach--Zehnder type in--line digital holographic microscope. We show a way to construct this device out of cheap materials and how to design its control software. Then the experimental results created using this device are presented. In the last chapter, we focus on how a SNOM holography can be implemented, how it was built, and how automation via software was utilized to reduce operator time waste. Finally, we will present experimental results obtained from our system.
|
|
|
Sledování buněk v obrazech z holografického mikroskopu
Vičar, Tomáš ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje sledování buněk v obrazových sekvencích pořízených pomocí multimodálního holografického mikroskopu (MHM). Princip holografického mikroskopu je zde popsán společně s jeho aplikací pro záznam buněk. Hlavní část práce popisuje společný přístup pro segmentaci a sledování jednotlivých buněk v dlouhodobých záznamech. Navržený přístup je založen na modelu parametrických aktivních kontur se specifickými modifikacemi pro dosažení přiměřené přesnosti a robustnosti. Implementovaná metoda je zde detailně popsána včetně vyhodnocení a ukázky výsledků.
|
|
|
Výpočet optického pole v GP-GPU
Srnec, Erik ; Polok, Lukáš (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce popisuje poměrně novou techniku určenou na psaní vysoko paralelních programů, které název je OpenCL. Je určena jak pro GPU, tak i pro CPU a jiné paralelní procesory. Knižnice využívá architekturu procesoru, která obsahuje velké množství malých jader. Tyto jádra nejsou tak komplexní jako klasické procesory a proto se hodí pro výpočty, kterých je sice mnoho a jsou jednoduchá. Právě tato vlastnost by mohla za určitých podmínek urychlit výpočet hologramu, konkrétně výpočet optického pole. Samotný výpočet je sice jednoduchý, ale množství zpracovaných údajů je veliké a proto je pomalé. V práci nechybí taky základní pojmy vysvětlení optické a digitální holografie.
|
|
|
Vláknový osvětlovací modul pro mikroskopii
Kropáč, Vlastimil ; Kvasnica, Lukáš (oponent) ; Dostál, Zbyněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro koherencí řízený holografický mikroskop (CCHM). V teoretické části je zmíněna historie mikroskopie, princip holografie a jednotlivé druhy interferenční mikroskopie. Pro přiblížení daného tématu, jsou v práci zmíněny jednotlivé zdroje světla a přehled současných osvětlovacích systémů. Diplomová práce dále popisuje postup návrhu vláknového osvětlovacího modulu pro mikroskopii od optického návrhu, přes návrh konstrukce až na poslední krok, kterým je sestavení a otestování modulu.
|
|
|
Počítačem generované hologramy
Tvarog, Drahoslav ; Jákl, Petr (oponent) ; Kotačka, Libor (vedoucí práce)
Práce se pojednává o problematice počítačem generovaných difrakčních struktur, resp. počítačem generovaných hologramů. Vycházíme ze základních principů klasické holografie a v jejich kontextu definujeme syntetickou holografii. Probíráme různé druhy počítačem generovaných hologramů i otázku jejich kvalitativního hodnocení. V úvodu se věnujeme Fourierově transformaci a jejímu významu pro teorii difrakce a syntetické holografii. Dále se zabýváme některými iteračními algoritmy pro výpočet Fourierovy transformace a metodami kvantizace hodnot fáze. V druhé části práce stručně popisujeme program IFTAmaster vyvořený pro iterační výpočet Fourierovy transformace vhodný pro konstrukci syntetických hologramů a okračujeme vlastním využitím programu k návrhu počítačem generovaných hologramů v reflexním režimu. Po úvodu do elektronové litografie a jejím využití pro tvorbu počítačem generovaných hologramů ukážeme několik praktických realizací. V závěru se věnujeme rekonstrukci vyrobených počítačem generovaných hologramů a vyhodnocení jejich vlastností.
|
|
|
Optické pole a syntéza hologramů
Šulgan, Marián ; Seeman, Michal (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Cílem této práce je implementovat syntézu optického pole vybranou metodou v různých podobách, porovnat je a výsledek potvrdit rekonstrukcí hologramu vyrobeného na základě vypočteného optického pole. Z důvodu náročnosti je výpočet urychlený pomoci později popsané optimalizace algoritmu, pomoci paralelizace a využitím technologie C++ AMP, díky které je možné zužitkovat výpočetní sílu GPU. Práce na začátku vysvětluje známé fyzikální principy holografie, následuje návrh řešení stanovených problémů. Závěrečná část popisuje konkrétní řešení v podobě konsolové aplikace naprogramované v C++, způsob testování, získané výsledky a jejich zhodnocení. Konec práce tvoří finální shrnutí a uvažování nad možným pokračováním a zlepšením do budoucna.
|
|
|
Rekonstrukční metody v holografické mikroskopii
Findejsová, Anna ; Odstrčilík, Jan (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje rekonstrukci obrazů z holografického mikroskopu. Tato práce shrnuje problematiku holografie, popisuje její obecný princip a využití především v biologii živých buněk. Poté se zabývá popisem několika známých metod pro rekonstrukci off-axis hologramů. Teoretické podklady pro práci jsou uvedeny v první až třetí kapitole a následně využity v kapitole čtvrté, která se zabývá návrhem a implementací rekonstrukčního algoritmu, a paté, která shrnuje použité metody a popisuje modifikace metod vedoucích k 3D rekonstrukci pozorovaného objektu.
|
host ::
RSS.