|
|
Michelsonův interferometr
Rýc, Jan ; Klusáček, Stanislav (oponent) ; Havránek, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá bezkontaktními optickými metodami měření vzdálenosti a rychlosti (vibrací). Je zde uveden základní přehled a teoretická rešerže těchto metod. Podrobně je zde rozebrána zejména problematika interferometrických metod pro měření vibrací. Obsahuje rozdělení interferometrů, popis principu jejich funkce a rovněž obsahuje kapitoly zabývající se prvky, které se v interferometrech používají, jako lasery, fotodetektory a prvky v optické trase paprsku (polarizátory, retardéry a optické izolátory). Jsou zde rozebrány interferometrické metody měření délek, vibrací a rozebrány koncepce homodynní a heterodynní detekce. Část práce se věnuje kvadraturnímu zpracování signálů a návrhu algoritmu pro demodulaci rychlosti a výchylky harmonicky kmitajícího objektu. Tento algoritmus je implementován v Labview a celý softwarový nástroj sloužil rovněž k vizualizaci naměřených dat sestaveného funkčního modelu interferometru v laboratoři. Je zde popsán způsob sestavení modelu, jeho nastavení a dvě možné konfigurace vhodné pro homodynní detekci. Model interferometru je sestaven na antivibrační plošině, kde jsou pomocí stojánků připevněny jednotlivé komponenty. Pomocí modelu a vytvořeného softwaru je možné měřit rychlost a výchylku vibrací s přesností vlnové délky světla. Funkčnost a přesnost celého přípravku je ověřena pomocí vibrometru. Jsou zde diskutovány vlivy na vznik nejistot měření a navrženy způsoby jejich potlačení.
|
|
|
Optovláknový senzor na bázi Michelsonova interferometru
Kopáč, Ondřej ; Grenar, David (oponent) ; Čučka, Milan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá popisem a simulací Michelsonova nebalancovaného interferometru a popisem optovláknových senzorů. Simulace je realizována v matematickém prostředí MatLab. V práci jsou taktéž popsány základní optické jevy, typy optických vláken a dva typy interferometrické detekce. V práci jsou dále popsány měřená zapojení a výsledky měření.
|
|
|
Atmosférická korekční jednotka pro laserový interferometr
Kučera, Stanislav ; Drexler, Petr (oponent) ; Szabó, Zoltán (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem, realizací a testováním zařízení pro potlačení vlivu fluktuací atmosférických podmínek při měření velmi malých délkových změn laserovým interferometrem. Nežádoucí a náhodné změny atmosférických podmínek – teploty, tlaku, relativní vlhkosti a chemického složení vzduchu podstatně ovlivňují jeho index lomu, tedy i vlnovou délku laserového světla v tomto prostředí. Fyzikální vlastnosti vzduchu jsou měřeny vysoce přesnými senzory. Výpočet aktuální vlnové délky je periodicky prováděn podle Edlénových rovnic. Zařízení zpracovává analogové výstupní signály přijímače interferometru s homodynní detekcí a provádí korekci atmosféry v reálném čase. Zařízení je vybaveno rozhraním pro záznam dat do osobního počítače.
|
|
|
Optovláknový senzor na bázi Michelsonova interferometru
Kopáč, Ondřej ; Grenar, David (oponent) ; Čučka, Milan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá popisem a simulací Michelsonova nebalancovaného interferometru a popisem optovláknových senzorů. Simulace je realizována v matematickém prostředí MatLab. V práci jsou taktéž popsány základní optické jevy, typy optických vláken a dva typy interferometrické detekce. V práci jsou dále popsány měřená zapojení a výsledky měření.
|
|
|
Atmosférická korekční jednotka pro laserový interferometr
Kučera, Stanislav ; Drexler, Petr (oponent) ; Szabó, Zoltán (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem, realizací a testováním zařízení pro potlačení vlivu fluktuací atmosférických podmínek při měření velmi malých délkových změn laserovým interferometrem. Nežádoucí a náhodné změny atmosférických podmínek – teploty, tlaku, relativní vlhkosti a chemického složení vzduchu podstatně ovlivňují jeho index lomu, tedy i vlnovou délku laserového světla v tomto prostředí. Fyzikální vlastnosti vzduchu jsou měřeny vysoce přesnými senzory. Výpočet aktuální vlnové délky je periodicky prováděn podle Edlénových rovnic. Zařízení zpracovává analogové výstupní signály přijímače interferometru s homodynní detekcí a provádí korekci atmosféry v reálném čase. Zařízení je vybaveno rozhraním pro záznam dat do osobního počítače.
|
|
|
Michelsonův interferometr
Rýc, Jan ; Klusáček, Stanislav (oponent) ; Havránek, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá bezkontaktními optickými metodami měření vzdálenosti a rychlosti (vibrací). Je zde uveden základní přehled a teoretická rešerže těchto metod. Podrobně je zde rozebrána zejména problematika interferometrických metod pro měření vibrací. Obsahuje rozdělení interferometrů, popis principu jejich funkce a rovněž obsahuje kapitoly zabývající se prvky, které se v interferometrech používají, jako lasery, fotodetektory a prvky v optické trase paprsku (polarizátory, retardéry a optické izolátory). Jsou zde rozebrány interferometrické metody měření délek, vibrací a rozebrány koncepce homodynní a heterodynní detekce. Část práce se věnuje kvadraturnímu zpracování signálů a návrhu algoritmu pro demodulaci rychlosti a výchylky harmonicky kmitajícího objektu. Tento algoritmus je implementován v Labview a celý softwarový nástroj sloužil rovněž k vizualizaci naměřených dat sestaveného funkčního modelu interferometru v laboratoři. Je zde popsán způsob sestavení modelu, jeho nastavení a dvě možné konfigurace vhodné pro homodynní detekci. Model interferometru je sestaven na antivibrační plošině, kde jsou pomocí stojánků připevněny jednotlivé komponenty. Pomocí modelu a vytvořeného softwaru je možné měřit rychlost a výchylku vibrací s přesností vlnové délky světla. Funkčnost a přesnost celého přípravku je ověřena pomocí vibrometru. Jsou zde diskutovány vlivy na vznik nejistot měření a navrženy způsoby jejich potlačení.
|
|
|
Interferometrický odměřovací systém pro elektronový litograf
Řeřucha, Šimon ; Šarbort, Martin ; Lazar, Josef ; Číp, Ondřej
Spolehlivost zápisu rozsáhlých struktur pomocí elektronového litografu je do velké míry závislá na přesném řízení polohy posuvného stolku se substrátem. Typicky je pro tuto úlohu využíváno optického odměřování pomocí laserových interferometrů, které poskytuje požadovanou úroveň přesnosti. Této přesnosti dosahuje za cenu využití složité optické sestavy, která díky nárokům na přesnost a robustnost v důsledku představuje netriviální navýšení ceny elektronového litografu jako výsledného produktu. V rámci spolupráce jsme se zaměřili na návrh a ověření optimalizovaného měřicího systému, který poskytne srovnatelnou přesnost a zároveň bude robustnější a cenově efektivnější. Jádrem optimalizace je v zásadě přesun zpracování interferenčního signálu z optické oblasti do oblasti výpočetní. V našem případě se jedná zejména o využití alternativní interferometrické detekční techniky, která využívá kontinuálně frekvenčně modulovaný laserový zdroj v kombinaci se zjednodušeným optickým systém. Výstupem optické soustavy je v obou případech dvojice fázových signálů, které v kvadraturní formě reprezentují hodnotu interferenční fáze. Požadavky na odměřovací systém jsou následující: nejistota měření menší než 2,5 nm, rozsah měření 100 mm, odezva systému 10 kHz. Navíc je vyžadováno využití jiné než viditelné vlnové délky z důvodů interference se scintilátory litografu. Pro účely ověření metody je použita optická sestava. Jako zdroj je využit kompaktní laserový modul RIO Orion (Rio Redfern Integrated Optics Inc.), založený na stabilizované DFB diodě, frekvenčně modulovaný změnou čerpacího proudu. Výstup z interferometrické sestavy je snímán dvěma detekčními systémy: jedním je standardní homodynní detekce, druhým je nová testovaná metoda. Toto uspořádání umožňuje srovnat vyhodnocení různými detekčními technikami a přitom, díky sdílené optické trase, eliminovat vnější vlivy, které mohou mít na přesné vyhodnocení výrazný vliv.
|
|
|
Interferometrické odměřování vzdálenosti s frekvenční modulovaným svazkem
Řeřucha, Šimon
Metody pro odměřování geometrických veličin využívající interference dvou nebo více koherentních světelných paprsků, typicky souhrnně označované pojmem laserová interferometrie, dosahují největšího rozlišení i přesnosti ze známých metod. Široké nasazení těchto metod v průmyslových měřicích systémech je bohužel stále značně limitováno, což je dáno jejich složitostí a citlivostí na vnější podmínky. Jedním z nejvýznamnějších omezení je komplexnost příslušných optických sestav a optické domény zpracování.
|
host ::
RSS.