Search

Your search keyword '"Optomechanical design"' showing total 29 results
Start Over Descriptor "Optomechanical design" Search Limiters Available in Library Collection
29 results on '"Optomechanical design"'

1. High-Stability Cryogenic System for Quantum Computing With Compact Packaged Ion Traps

Author

Robert Fulton Spivey, Ismail Volkan Inlek, Zhubing Jia, Stephen Crain, Ke Sun, Junki Kim, Geert Vrijsen, Chao Fang, Colin Fitzgerald, Steffen Kross, Tom Noel, and Jungsang Kim

Subjects
Optomechanical design, quantum computing, trapped ions, Atomic physics. Constitution and properties of matter, QC170-197, Materials of engineering and construction. Mechanics of materials, TA401-492
Abstract

Cryogenic environments benefit ion trapping experiments by offering lower motional heating rates, collision energies, and an ultrahigh vacuum (UHV) environment for maintaining long ion chains for extended periods of time. Mechanical vibrations caused by compressors in closed-cycle cryostats can introduce relative motion between the ion and the wavefronts of lasers used to manipulate the ions. Here, we present a novel ion trapping system where a commercial low-vibration closed-cycle cryostat is used in a custom monolithic enclosure. We measure mechanical vibrations of the sample stage using an optical interferometer, and observe a root-mean-square relative displacement of 2.4 nm and a peak-to-peak displacement of 17 nm between free-space beams and the trapping location. We packaged a surface ion trap in a cryopackage assembly that enables easy handling while creating a UHV environment for the ions. The trap cryopackage contains activated carbon getter material for enhanced sorption pumping near the trapping location, and source material for ablation loading. Using $^{171}$Yb$^{+}$ as our ion, we estimate the operating pressure of the trap as a function of package temperature using phase transitions of zig-zag ion chains as a probe. We measured the radial mode heating rate of a single ion to be 13 quanta/s on average. The Ramsey coherence measurements yield 330-ms coherence time for counter-propagating Raman carrier transitions using a 355-nm mode-locked pulse laser, demonstrating the high optical stability.

Published
2022
Full Text
View/download PDF

2. Optomechanical Analysis and Design of Polygon Mirror-Based Laser Scanners.

Author

Duma, Virgil-Florin and Duma, Maria-Alexandra

Subjects
OPTICAL scanners, POLYGONS, FINITE element method, LASER beams, CHARACTERISTIC functions, SCANNING systems
Abstract

Featured Application: Applications of polygon mirror-based scanning heads include laser scanning, 2D and 3D printing, laser manufacturing, imaging, optical metrology, and Remote Sensing. Polygon Mirror (PM)-based scanning heads are one of the fastest and most versatile optomechanical laser scanners. The aim of this work is to develop a multi-parameter opto-mechanical analysis of PMs, from which to extract rules-of-thumbs for the design of such systems. The characteristic functions and parameters of PMs scanning heads are deduced and studied, considering their constructive and functional parameters. Optical aspects related to the kinematics of emergent laser beams (and of corresponding laser spots on a scanned plane or objective lens) are investigated. The PM analysis (which implies a larger number of parameters) is confronted with the corresponding, but less complex aspects of Galvanometer Scanners (GSs). The issue of the non-linearity of the scanning functions of both PMs and GSs (and, consequently, of their variable scanning velocities) is approached, as well as characteristic angles, the angular and linear Field-of-View (FOV), and the duty cycle. A device with two supplemental mirrors is proposed and designed to increase the distance between the GS or PM and the scanned plane or lens to linearize the scanning function (and thus to achieve an approximately constant scanning velocity). These optical aspects are completed with Finite Element Analyses (FEA) of fast rotational PMs, to assess their structural integrity issues. The study is concluded with an optomechanical design scheme of PM-based scanning heads, which unites optical and mechanical aspects—to allow for a more comprehensive approach of possible issues of such scanners. Such a scheme can be applied to other types of optomechanical scanners, with mirrors or refractive elements, as well. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2022
Full Text
View/download PDF

3. Optomechanical optimal design configuration and analysis of glue pad bonds in lens mounting for space application.

Author

Maamar, F. and Boudjemai, A.

Subjects
*GLUE, *SPACE flight, *OPTICAL engineering, *PHASE space, *SPACE environment
Abstract

• Lens mounting with six contacts glue pad produce the optimum configuration in opto-mechanical assembly. • Non-linear properties of glue pad affect the Von-Mises stresses distributions. • High number of glue contact caused a bigger problem of lens distortion. Optomechanical systems are very complex requiring a high degree of accuracy. The carrier structure of an optical system is required to maintain the position of the optical components with respect to each other within the design tolerances. The most common loads on optical systems are self-weight, due to gravity orientations, and temperature ranges, due to exposure to rapidly changing temperatures from very cold to very hot and during launch. The fixing should ensure mechanical stability and thus accurate positioning in various gravity orientations. In order to ensure reliability during a space flight mission, the optomechanical engineer must understand the requirements of the space flight environment as well as the physics of failure of the optical components themselves; this can minimize the risks of on-orbit failure. This paper focuses on the optomechanical optimal design lens mounting using glue pads bonding. The main idea of this research study is to obtain an optimal choice of the position of the glue to fix the lenses on the barrel in such a way that we obtain a configuration of the optical assembly performance with less stress. In this paper, an investigation was performed using several methods including (thermo-elastic analysis, the margin of safety and lens distortion analysis). The results show that the position with six contacts glue pads is the best configuration compared to other configurations. This solution can be very helpful for decision-makers and optical engineers during the development phases of space optomechanical systems. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2020
Full Text
View/download PDF

4. High-Stability Cryogenic System for Quantum Computing With Compact Packaged Ion Traps

Author

Tom Noel, Ke Sun, Stephen Crain, Chao Fang, Geert Vrijsen, Jungsang Kim, Colin Fitzgerald, Junki Kim, Steffen Kross, I. V. Inlek, Robert Spivey, and Zhubing Jia

Subjects
Cryostat, Coherence time, Materials science, Trapping, Laser, trapped ions, 7. Clean energy, Ion trapping, quantum computing, law.invention, Ion, law, Getter, Optomechanical design, TA401-492, Ion trap, Atomic physics. Constitution and properties of matter, Atomic physics, Materials of engineering and construction. Mechanics of materials, QC170-197
Abstract

Cryogenic environments benefit ion trapping experiments by offering lower motional heating rates, collision energies, and an ultrahigh vacuum (UHV) environment for maintaining long ion chains for extended periods of time. Mechanical vibrations caused by compressors in closed-cycle cryostats can introduce relative motion between the ion and the wavefronts of lasers used to manipulate the ions. Here, we present a novel ion trapping system where a commercial low-vibration closed-cycle cryostat is used in a custom monolithic enclosure. We measure mechanical vibrations of the sample stage using an optical interferometer, and observe a root-mean-square relative displacement of 2.4 nm and a peak-to-peak displacement of 17 nm between free-space beams and the trapping location. We packaged a surface ion trap in a cryopackage assembly that enables easy handling while creating a UHV environment for the ions. The trap cryopackage contains activated carbon getter material for enhanced sorption pumping near the trapping location, and source material for ablation loading. Using $^{171}$Yb$^{+}$ as our ion, we estimate the operating pressure of the trap as a function of package temperature using phase transitions of zig-zag ion chains as a probe. We measured the radial mode heating rate of a single ion to be 13 quanta/s on average. The Ramsey coherence measurements yield 330-ms coherence time for counter-propagating Raman carrier transitions using a 355-nm mode-locked pulse laser, demonstrating the high optical stability.

Published
2022

5. Eye-Safe Lidar System for Pesticide Spray Drift Measurement

Author

Eduard Gregorio, Francesc Rocadenbosch, Ricardo Sanz, and Joan R. Rosell-Polo

Subjects
lidar, spray drift, optomechanical design, signal-to-noise ratio, eye safety, pesticide, laser, remote sensing, agriculture, Chemical technology, TP1-1185
Abstract

Spray drift is one of the main sources of pesticide contamination. For this reason, an accurate understanding of this phenomenon is necessary in order to limit its effects. Nowadays, spray drift is usually studied by using in situ collectors which only allow time-integrated sampling of specific points of the pesticide clouds. Previous research has demonstrated that the light detection and ranging (lidar) technique can be an alternative for spray drift monitoring. This technique enables remote measurement of pesticide clouds with high temporal and distance resolution. Despite these advantages, the fact that no lidar instrument suitable for such an application is presently available has appreciably limited its practical use. This work presents the first eye-safe lidar system specifically designed for the monitoring of pesticide clouds. Parameter design of this system is carried out via signal-to-noise ratio simulations. The instrument is based on a 3-mJ pulse-energy erbium-doped glass laser, an 80-mm diameter telescope, an APD optoelectronic receiver and optomechanically adjustable components. In first test measurements, the lidar system has been able to measure a topographic target located over 2 km away. The instrument has also been used in spray drift studies, demonstrating its capability to monitor the temporal and distance evolution of several pesticide clouds emitted by air-assisted sprayers at distances between 50 and 100 m.

Published
2015
Full Text
View/download PDF

6. Focus and perspective adaptive digital surgical microscope: optomechanical design and experimental implementation.

Author

Claus, Daniel, Reichert, Carsten, and Herkommer, Alois

Subjects
*MEDICAL microscopy, *ADAPTIVE optics, *SURGICAL technology, *SURGEONS, *OPERATIVE surgery
Abstract

This paper relates to the improvement of conventional surgical stereo microscopy via the application of digital recording devices and adaptive optics. The research is aimed at improving the working conditions of the surgeon during the operation, such that free head movement is possible. The depth clues known from conventional stereo microscopy in interaction with the human eye's functionality, such as convergence, disparity, angular elevation, parallax, and accommodation, are implemented in a digital recording system via adaptive optomechanical components. Two laterally moving pupil apertures have been used mimicking the digital implementation of the eye's vergence and head motion. The natural eye's accommodation is mimicked via the application of a tunable lens. Additionally, another system has been built, which enables tracking the surgeon's eye pupil through a digital displaying stereoscopic microscope to supply the necessary information for steering the recording system. The optomechanical design and experimental results for both systems, digital recording stereoscopic microscope and pupil tracking system, are shown. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2017
Full Text
View/download PDF

7. EMIR mechanical design status

Author

Universidad EAFIT. Departamento de Ciencias Básicas, Óptica Aplicada, Fuentes, F. J, Sánchez, Vicente, Barrera, Sonia, Correa, Santiago, Pérez, Jaime, Redondo, Pablo, R. Restrepo, Tenegi, Fabio, Villegas, Alejandro, Patrón, Jesus, Garzón, Francisco, Universidad EAFIT. Departamento de Ciencias Básicas, Óptica Aplicada, Fuentes, F. J, Sánchez, Vicente, Barrera, Sonia, Correa, Santiago, Pérez, Jaime, Redondo, Pablo, R. Restrepo, Tenegi, Fabio, Villegas, Alejandro, Patrón, Jesus, and Garzón, Francisco

Abstract

EMIR is the NIR multi-object imager and spectrograph for the GTC (Gran Telescopio Canarias). The instrument PDR phase was held successfully in March 2003, and we are at present in the middle of the ADR (Advanced Design Phase) during which a number of mech

Published
2021

8. EMIR optomechanics

Author

Universidad EAFIT. Departamento de Ciencias Básicas, Óptica Aplicada, Barrera, Sonia, Villegas, Alejandro, Fuentes, Javier, Correa, Santiago, Pérez, Jaime, Redondo, Pablo, R. Restrepo, Sánchez, Vicente, Tenegi, Fabio, Garzón, Francisco, Patrón, Jesus, Universidad EAFIT. Departamento de Ciencias Básicas, Óptica Aplicada, Barrera, Sonia, Villegas, Alejandro, Fuentes, Javier, Correa, Santiago, Pérez, Jaime, Redondo, Pablo, R. Restrepo, Sánchez, Vicente, Tenegi, Fabio, Garzón, Francisco, and Patrón, Jesus

Abstract

EMIR is a NIR multiobject spectrograph with imaging capabilities to be used at the GTC. A general description of instrument performances, as well as the updated optical and mechanical layouts, can be found elsewhere on these proceedings.

Published
2021

9. Eye-Safe Lidar System for Pesticide Spray Drift Measurement.

Author

Gregorio, Eduard, Rocadenbosch, Francesc, Sanz, Ricardo, and Rosell-Polo, Joan R.

Subjects
*SPRAY droplet drift, *LIDAR, *PESTICIDE toxicology, *OPTOELECTRONICS, *SIGNAL-to-noise ratio, *OPTOMECHANICS
Abstract

Spray drift is one of the main sources of pesticide contamination. For this reason, an accurate understanding of this phenomenon is necessary in order to limit its effects. Nowadays, spray drift is usually studied by using in situ collectors which only allow time-integrated sampling of specific points of the pesticide clouds. Previous research has demonstrated that the light detection and ranging (lidar) technique can be an alternative for spray drift monitoring. This technique enables remote measurement of pesticide clouds with high temporal and distance resolution. Despite these advantages, the fact that no lidar instrument suitable for such an application is presently available has appreciably limited its practical use. This work presents the first eye-safe lidar system specifically designed for the monitoring of pesticide clouds. Parameter design of this system is carried out via signal-to-noise ratio simulations. The instrument is based on a 3-mJ pulse-energy erbium-doped glass laser, an 80-mm diameter telescope, an APD optoelectronic receiver and optomechanically adjustable components. In first test measurements, the lidar system has been able to measure a topographic target located over 2 km away. The instrument has also been used in spray drift studies, demonstrating its capability to monitor the temporal and distance evolution of several pesticide clouds emitted by air-assisted sprayers at distances between 50 and 100 m. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
Full Text
View/download PDF

10. Optomechanical Analysis and Design of Polygon Mirror-Based Laser Scanners

Author

Virgil-Florin Duma, Maria-Alexandra Duma, and Faculty of Science and Engineering

Subjects
Fluid Flow and Transfer Processes, Field-of-View (FOV), Process Chemistry and Technology, General Engineering, multi-parameter analysis, Computer Science Applications, Polygon Mirrors (PMs), scanning function, Finite Element Analysis (FEA), optomechanical design, scanning velocity, Galvanometer Scanners (GSs), laser scanners, General Materials Science, Instrumentation
Abstract

Polygon Mirror (PM)-based scanning heads are one of the fastest and most versatile optomechanical laser scanners. The aim of this work is to develop a multi-parameter opto-mechanical analysis of PMs, from which to extract rules-of-thumbs for the design of such systems. The characteristic functions and parameters of PMs scanning heads are deduced and studied, considering their constructive and functional parameters. Optical aspects related to the kinematics of emergent laser beams (and of corresponding laser spots on a scanned plane or objective lens) are investigated. The PM analysis (which implies a larger number of parameters) is confronted with the corresponding, but less complex aspects of Galvanometer Scanners (GSs). The issue of the non-linearity of the scanning functions of both PMs and GSs (and, consequently, of their variable scanning velocities) is approached, as well as characteristic angles, the angular and linear Field-of-View (FOV), and the duty cycle. A device with two supplemental mirrors is proposed and designed to increase the distance between the GS or PM and the scanned plane or lens to linearize the scanning function (and thus to achieve an approximately constant scanning velocity). These optical aspects are completed with Finite Element Analyses (FEA) of fast rotational PMs, to assess their structural integrity issues. The study is concluded with an optomechanical design scheme of PM-based scanning heads, which unites optical and mechanical aspects—to allow for a more comprehensive approach of possible issues of such scanners. Such a scheme can be applied to other types of optomechanical scanners, with mirrors or refractive elements, as well.

Published
2022

11. Optomechanical Design and Analysis for Nanosatellite Laser Communications

Author

Yenchesky, Laura, Cierny, Ondrej, Grenfell, Peter, Kammerer, William, Periera, Paula Do Vale, Sevigny, Tao, and Cahoy, Kerri

Subjects
Laser Communications, Optomechanical Design, Nanosatellite, Analysis
Abstract

The CubeSat Laser Infrared CrosslinK (CLICK) mission is a technology demonstration of a 1.5U laser communications terminal for an intersatellite link. The terminal is deployed on a pair of 3U CubeSats in Low Earth Orbit (LEO). The pointing, acquisition, and tracking (PAT) approach includes both coarse and fine systems. The coarse tracking system uses a beacon laser transmitter and receiver camera. The fine tracking system uses a fast steering mirror and quadrant photodiode. The communications transmit and receive paths include a refractive telescope, transmit laser collimator, and avalanche photodetector (APD) receiver. The communications laser full-width, half maximum (FWHM) beam divergence angle is 14.6 arcseconds, and the beacon laser FWHM divergence is 0:75° (2700 arcseconds). The opto-mechanical design process includes prediction & verification of assembly alignment & calibration, thermoelastic effects, structural modes & static loading, and fastener analysis. The opto-mechanical assembly has the sensors and laser transmitters kinematically mounted to enable on-ground calibration to less than 25.4 mm decenter, or 0.1° tip/tilt. The thermoelastic alignment error between the payload and bus star tracker is estimated via finite element analysis to be less than 9 arcseconds. The payload optical bench is designed with custom thermal isolation and control to maintain 20 ± 10 ° C. The thermal modeling of the payload is described in detail. Structural static loading and fastener analyses of the CLICK payload under launch loads of 30 G verify margins of safety are greater than 10 and above the recommended values. Modal analyses predict the first resonant frequency to be 888 Hz, above typical vehicle structural vibration ranges with a factor of safety greater than 3.5.

Published
2019

12. Design and Testing of the Star Trackers for the SEAM Nanosatellite

Author

Shterev, Nikola

Subjects
Teknik, Technology, image sensor characterization, miniature star tracker, optomechanical design, star catalog, baffle, cubesat, testing
Abstract

Star trackers are instruments for attitude determination and are a must for spacecrafts whereprecise attitude knowledge is needed. Star trackers take accurate images of the stars and thenperform image processing and pattern recognition in order to accurately determine the attitude.This requires high processing power, size and mass of the instrument, which are limited oncubesats.In this thesis work the sensor of a star tracker has been characterized, and calibration andimage correction procedures that require low processing capabilities have been developed. Thethesis work also includes the design of the star tracker in CAD software, with special attentionbeing payed to the baffle due to the limited size available and the importance of stray radiationsuppression. Stray radiation suppression is especially important due to limited ability for correctionson image level. Furthermore, a method for processing the used star catalog has beendeveloped so the stellar brightness in the catalog corresponds to the brightness detected by thestar tracker. Validerat; 20150111 (global_studentproject_submitter)

Published
2015

13. Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii

Author

Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, Riznerová, Petra, Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, and Riznerová, Petra

Abstract

Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách., This thesis deals with the design of an illumination system for homogeneous illumination of the sample of a coherence-controlled holographic microscope. The theoretical part of the thesis briefly describes the principle of interference and holographic microscopy in connection with the use of a suitable illumination system for microscopy, including methods of light homogenization. The definition of the parameters of the new miniaturized source is based on this part. The work includes two designs of an illumination system with different use of microlens arrays. Optical simulations are performed, which verify the correct selection of all optical elements of the illumination system. Following the optical models, optomechanical designs are created. These are compiled and tested. The light efficiency of the sources and the distribution of light intensity values in their output planes are measured.

14. Návrh osvětlovacího modulu pro CCHM mikroskop

Author

Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, Pachl, Přemysl, Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, and Pachl, Přemysl

Abstract

Tato bakalářská práce se v úvodu věnuje stručnému přehledu základních zobrazovacích metod používaných v klasické a kvantitativní fázové mikroskopii. Hlavním cílem práce je navrhnout, zkonstruovat a odzkoušet tomografický osvětlovač kompatibilní s laboratorní verzí mikroskopu Q-PHASE. Konstrukční řešení je rozloženo do několika částí, kdy v prvním kroku jsou stanoveny optické požadavky soustavy pomocí zákonů geometrické optiky. Následně jsou vybrány vhodné optické komponenty a v softwaru Zemax provedeny simulace k ověření, že jsou všechny stanovené požadavky splněny. Při konstrukci je dbáno na kompaktnost a kompatibilitu sestavy. Proto je k osvětlení amplitudového modulátoru světla použit hranol s totálním vnitřním odrazem. Dále jsou navrhnuta konstrukční řešení uložení zdroje světla, hranolu a amplitudového modulátoru světla. Vypracovaná výkresová dokumentace je přílohou této práce. Celá sestava je složena, seřízena a pomocí 16 testovacích tomografických projekcí ověřena její správná funkce., This bachelor thesis starts with a brief overview of the basic imaging methods used in classical and quantitative phase microscopy. The main aim of the thesis is to design, construct and test a tomographic illuminator compatible with the laboratory version of the Q-PHASE microscope. The design is decomposed into several parts, where in the first step the optical requirements of the system are determined using the laws of geometrical optics. Suitable optical components are then selected and simulations are performed in the Zemax software to verify that all specified requirements are met. The compactness and compatibility of the assembly is taken into account in the design. Therefore, a prism with total internal reflection is used to illuminate the amplitude light modulator. Furthermore, the design solutions for mounting the light source, the prism and the amplitude modulator are proposed. The developed drawings are attached to this thesis. The whole assembly is assembled, adjusted and its correct function is verified by means of 16 test tomographic projections.

15. Návrh osvětlovacího modulu pro CCHM mikroskop

Author

Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, Pachl, Přemysl, Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, and Pachl, Přemysl

Abstract

Tato bakalářská práce se v úvodu věnuje stručnému přehledu základních zobrazovacích metod používaných v klasické a kvantitativní fázové mikroskopii. Hlavním cílem práce je navrhnout, zkonstruovat a odzkoušet tomografický osvětlovač kompatibilní s laboratorní verzí mikroskopu Q-PHASE. Konstrukční řešení je rozloženo do několika částí, kdy v prvním kroku jsou stanoveny optické požadavky soustavy pomocí zákonů geometrické optiky. Následně jsou vybrány vhodné optické komponenty a v softwaru Zemax provedeny simulace k ověření, že jsou všechny stanovené požadavky splněny. Při konstrukci je dbáno na kompaktnost a kompatibilitu sestavy. Proto je k osvětlení amplitudového modulátoru světla použit hranol s totálním vnitřním odrazem. Dále jsou navrhnuta konstrukční řešení uložení zdroje světla, hranolu a amplitudového modulátoru světla. Vypracovaná výkresová dokumentace je přílohou této práce. Celá sestava je složena, seřízena a pomocí 16 testovacích tomografických projekcí ověřena její správná funkce., This bachelor thesis starts with a brief overview of the basic imaging methods used in classical and quantitative phase microscopy. The main aim of the thesis is to design, construct and test a tomographic illuminator compatible with the laboratory version of the Q-PHASE microscope. The design is decomposed into several parts, where in the first step the optical requirements of the system are determined using the laws of geometrical optics. Suitable optical components are then selected and simulations are performed in the Zemax software to verify that all specified requirements are met. The compactness and compatibility of the assembly is taken into account in the design. Therefore, a prism with total internal reflection is used to illuminate the amplitude light modulator. Furthermore, the design solutions for mounting the light source, the prism and the amplitude modulator are proposed. The developed drawings are attached to this thesis. The whole assembly is assembled, adjusted and its correct function is verified by means of 16 test tomographic projections.

16. Návrh optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

Author

Pořízka, Pavel, Samek, Ota, Švábíková, Anna, Pořízka, Pavel, Samek, Ota, and Švábíková, Anna

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Cílem je vyvinout modul, který bude umožňovat analýzu spektrálních čar zinku v ultrafialové (UV) oblasti. V práci jsou popsány teoretické základy metody LIBS a následně je provedena rešerše zaměřená na problematiku dálkové LIBS analýzy. V diplomové práci jsou prezentovány možné optické návrhy fokusační a sběrné optiky, z nichž jsou vybrané následně otestovány. Výsledkem práce je konstrukční návrh modulu., This diploma thesis deals with the design of an optomechanical module for chemical mapping using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. The main goal is to develop a module capable of the analysis of zinc spectral lines in the ultraviolet (UV) region. Basic theory of the LIBS method is described in this work, followed by a research focusing on the remote LIBS analysis. Possible optical designs of focusing and collecting optics are presented in this work. Chosen optical designs were then tested. The output of this work is the final optomechanical design of the module.

17. Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii

Author

Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, Riznerová, Petra, Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, and Riznerová, Petra

Abstract

Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách., This thesis deals with the design of an illumination system for homogeneous illumination of the sample of a coherence-controlled holographic microscope. The theoretical part of the thesis briefly describes the principle of interference and holographic microscopy in connection with the use of a suitable illumination system for microscopy, including methods of light homogenization. The definition of the parameters of the new miniaturized source is based on this part. The work includes two designs of an illumination system with different use of microlens arrays. Optical simulations are performed, which verify the correct selection of all optical elements of the illumination system. Following the optical models, optomechanical designs are created. These are compiled and tested. The light efficiency of the sources and the distribution of light intensity values in their output planes are measured.

18. Návrh optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

Author

Pořízka, Pavel, Samek, Ota, Pořízka, Pavel, and Samek, Ota

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Cílem je vyvinout modul, který bude umožňovat analýzu spektrálních čar zinku v ultrafialové (UV) oblasti. V práci jsou popsány teoretické základy metody LIBS a následně je provedena rešerše zaměřená na problematiku dálkové LIBS analýzy. V diplomové práci jsou prezentovány možné optické návrhy fokusační a sběrné optiky, z nichž jsou vybrané následně otestovány. Výsledkem práce je konstrukční návrh modulu., This diploma thesis deals with the design of an optomechanical module for chemical mapping using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. The main goal is to develop a module capable of the analysis of zinc spectral lines in the ultraviolet (UV) region. Basic theory of the LIBS method is described in this work, followed by a research focusing on the remote LIBS analysis. Possible optical designs of focusing and collecting optics are presented in this work. Chosen optical designs were then tested. The output of this work is the final optomechanical design of the module.

19. Návrh osvětlovacího modulu pro CCHM mikroskop

Author

Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, Dostál, Zbyněk, and Špaček, Matěj

Abstract

Tato bakalářská práce se v úvodu věnuje stručnému přehledu základních zobrazovacích metod používaných v klasické a kvantitativní fázové mikroskopii. Hlavním cílem práce je navrhnout, zkonstruovat a odzkoušet tomografický osvětlovač kompatibilní s laboratorní verzí mikroskopu Q-PHASE. Konstrukční řešení je rozloženo do několika částí, kdy v prvním kroku jsou stanoveny optické požadavky soustavy pomocí zákonů geometrické optiky. Následně jsou vybrány vhodné optické komponenty a v softwaru Zemax provedeny simulace k ověření, že jsou všechny stanovené požadavky splněny. Při konstrukci je dbáno na kompaktnost a kompatibilitu sestavy. Proto je k osvětlení amplitudového modulátoru světla použit hranol s totálním vnitřním odrazem. Dále jsou navrhnuta konstrukční řešení uložení zdroje světla, hranolu a amplitudového modulátoru světla. Vypracovaná výkresová dokumentace je přílohou této práce. Celá sestava je složena, seřízena a pomocí 16 testovacích tomografických projekcí ověřena její správná funkce., This bachelor thesis starts with a brief overview of the basic imaging methods used in classical and quantitative phase microscopy. The main aim of the thesis is to design, construct and test a tomographic illuminator compatible with the laboratory version of the Q-PHASE microscope. The design is decomposed into several parts, where in the first step the optical requirements of the system are determined using the laws of geometrical optics. Suitable optical components are then selected and simulations are performed in the Zemax software to verify that all specified requirements are met. The compactness and compatibility of the assembly is taken into account in the design. Therefore, a prism with total internal reflection is used to illuminate the amplitude light modulator. Furthermore, the design solutions for mounting the light source, the prism and the amplitude modulator are proposed. The developed drawings are attached to this thesis. The whole assembly is assembled, adjusted and its correct function is verified by means of 16 test tomographic projections.

20. Návrh osvětlovacího modulu pro CCHM mikroskop

Author

Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, Dostál, Zbyněk, and Špaček, Matěj

Abstract

Tato bakalářská práce se v úvodu věnuje stručnému přehledu základních zobrazovacích metod používaných v klasické a kvantitativní fázové mikroskopii. Hlavním cílem práce je navrhnout, zkonstruovat a odzkoušet tomografický osvětlovač kompatibilní s laboratorní verzí mikroskopu Q-PHASE. Konstrukční řešení je rozloženo do několika částí, kdy v prvním kroku jsou stanoveny optické požadavky soustavy pomocí zákonů geometrické optiky. Následně jsou vybrány vhodné optické komponenty a v softwaru Zemax provedeny simulace k ověření, že jsou všechny stanovené požadavky splněny. Při konstrukci je dbáno na kompaktnost a kompatibilitu sestavy. Proto je k osvětlení amplitudového modulátoru světla použit hranol s totálním vnitřním odrazem. Dále jsou navrhnuta konstrukční řešení uložení zdroje světla, hranolu a amplitudového modulátoru světla. Vypracovaná výkresová dokumentace je přílohou této práce. Celá sestava je složena, seřízena a pomocí 16 testovacích tomografických projekcí ověřena její správná funkce., This bachelor thesis starts with a brief overview of the basic imaging methods used in classical and quantitative phase microscopy. The main aim of the thesis is to design, construct and test a tomographic illuminator compatible with the laboratory version of the Q-PHASE microscope. The design is decomposed into several parts, where in the first step the optical requirements of the system are determined using the laws of geometrical optics. Suitable optical components are then selected and simulations are performed in the Zemax software to verify that all specified requirements are met. The compactness and compatibility of the assembly is taken into account in the design. Therefore, a prism with total internal reflection is used to illuminate the amplitude light modulator. Furthermore, the design solutions for mounting the light source, the prism and the amplitude modulator are proposed. The developed drawings are attached to this thesis. The whole assembly is assembled, adjusted and its correct function is verified by means of 16 test tomographic projections.

21. Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii

Author

Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, Dostál, Zbyněk, and Slabý, Tomáš

Abstract

Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách., This thesis deals with the design of an illumination system for homogeneous illumination of the sample of a coherence-controlled holographic microscope. The theoretical part of the thesis briefly describes the principle of interference and holographic microscopy in connection with the use of a suitable illumination system for microscopy, including methods of light homogenization. The definition of the parameters of the new miniaturized source is based on this part. The work includes two designs of an illumination system with different use of microlens arrays. Optical simulations are performed, which verify the correct selection of all optical elements of the illumination system. Following the optical models, optomechanical designs are created. These are compiled and tested. The light efficiency of the sources and the distribution of light intensity values in their output planes are measured.

22. Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii

Author

Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, Dostál, Zbyněk, and Slabý, Tomáš

Abstract

Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách., This thesis deals with the design of an illumination system for homogeneous illumination of the sample of a coherence-controlled holographic microscope. The theoretical part of the thesis briefly describes the principle of interference and holographic microscopy in connection with the use of a suitable illumination system for microscopy, including methods of light homogenization. The definition of the parameters of the new miniaturized source is based on this part. The work includes two designs of an illumination system with different use of microlens arrays. Optical simulations are performed, which verify the correct selection of all optical elements of the illumination system. Following the optical models, optomechanical designs are created. These are compiled and tested. The light efficiency of the sources and the distribution of light intensity values in their output planes are measured.

23. Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii

Author

Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, Dostál, Zbyněk, and Slabý, Tomáš

Abstract

Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách., This thesis deals with the design of an illumination system for homogeneous illumination of the sample of a coherence-controlled holographic microscope. The theoretical part of the thesis briefly describes the principle of interference and holographic microscopy in connection with the use of a suitable illumination system for microscopy, including methods of light homogenization. The definition of the parameters of the new miniaturized source is based on this part. The work includes two designs of an illumination system with different use of microlens arrays. Optical simulations are performed, which verify the correct selection of all optical elements of the illumination system. Following the optical models, optomechanical designs are created. These are compiled and tested. The light efficiency of the sources and the distribution of light intensity values in their output planes are measured.

24. Návrh osvětlovacího modulu pro CCHM mikroskop

Author

Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, Dostál, Zbyněk, and Špaček, Matěj

Abstract

Tato bakalářská práce se v úvodu věnuje stručnému přehledu základních zobrazovacích metod používaných v klasické a kvantitativní fázové mikroskopii. Hlavním cílem práce je navrhnout, zkonstruovat a odzkoušet tomografický osvětlovač kompatibilní s laboratorní verzí mikroskopu Q-PHASE. Konstrukční řešení je rozloženo do několika částí, kdy v prvním kroku jsou stanoveny optické požadavky soustavy pomocí zákonů geometrické optiky. Následně jsou vybrány vhodné optické komponenty a v softwaru Zemax provedeny simulace k ověření, že jsou všechny stanovené požadavky splněny. Při konstrukci je dbáno na kompaktnost a kompatibilitu sestavy. Proto je k osvětlení amplitudového modulátoru světla použit hranol s totálním vnitřním odrazem. Dále jsou navrhnuta konstrukční řešení uložení zdroje světla, hranolu a amplitudového modulátoru světla. Vypracovaná výkresová dokumentace je přílohou této práce. Celá sestava je složena, seřízena a pomocí 16 testovacích tomografických projekcí ověřena její správná funkce., This bachelor thesis starts with a brief overview of the basic imaging methods used in classical and quantitative phase microscopy. The main aim of the thesis is to design, construct and test a tomographic illuminator compatible with the laboratory version of the Q-PHASE microscope. The design is decomposed into several parts, where in the first step the optical requirements of the system are determined using the laws of geometrical optics. Suitable optical components are then selected and simulations are performed in the Zemax software to verify that all specified requirements are met. The compactness and compatibility of the assembly is taken into account in the design. Therefore, a prism with total internal reflection is used to illuminate the amplitude light modulator. Furthermore, the design solutions for mounting the light source, the prism and the amplitude modulator are proposed. The developed drawings are attached to this thesis. The whole assembly is assembled, adjusted and its correct function is verified by means of 16 test tomographic projections.

25. Návrh optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

Author

Pořízka, Pavel, Samek, Ota, Pořízka, Pavel, and Samek, Ota

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Cílem je vyvinout modul, který bude umožňovat analýzu spektrálních čar zinku v ultrafialové (UV) oblasti. V práci jsou popsány teoretické základy metody LIBS a následně je provedena rešerše zaměřená na problematiku dálkové LIBS analýzy. V diplomové práci jsou prezentovány možné optické návrhy fokusační a sběrné optiky, z nichž jsou vybrané následně otestovány. Výsledkem práce je konstrukční návrh modulu., This diploma thesis deals with the design of an optomechanical module for chemical mapping using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. The main goal is to develop a module capable of the analysis of zinc spectral lines in the ultraviolet (UV) region. Basic theory of the LIBS method is described in this work, followed by a research focusing on the remote LIBS analysis. Possible optical designs of focusing and collecting optics are presented in this work. Chosen optical designs were then tested. The output of this work is the final optomechanical design of the module.

26. Návrh optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

Author

Pořízka, Pavel, Samek, Ota, Pořízka, Pavel, and Samek, Ota

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Cílem je vyvinout modul, který bude umožňovat analýzu spektrálních čar zinku v ultrafialové (UV) oblasti. V práci jsou popsány teoretické základy metody LIBS a následně je provedena rešerše zaměřená na problematiku dálkové LIBS analýzy. V diplomové práci jsou prezentovány možné optické návrhy fokusační a sběrné optiky, z nichž jsou vybrané následně otestovány. Výsledkem práce je konstrukční návrh modulu., This diploma thesis deals with the design of an optomechanical module for chemical mapping using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. The main goal is to develop a module capable of the analysis of zinc spectral lines in the ultraviolet (UV) region. Basic theory of the LIBS method is described in this work, followed by a research focusing on the remote LIBS analysis. Possible optical designs of focusing and collecting optics are presented in this work. Chosen optical designs were then tested. The output of this work is the final optomechanical design of the module.

27. Návrh optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

Author

Pořízka, Pavel, Samek, Ota, Švábíková, Anna, Pořízka, Pavel, Samek, Ota, and Švábíková, Anna

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem optomechanického modulu pro chemické mapování metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Cílem je vyvinout modul, který bude umožňovat analýzu spektrálních čar zinku v ultrafialové (UV) oblasti. V práci jsou popsány teoretické základy metody LIBS a následně je provedena rešerše zaměřená na problematiku dálkové LIBS analýzy. V diplomové práci jsou prezentovány možné optické návrhy fokusační a sběrné optiky, z nichž jsou vybrané následně otestovány. Výsledkem práce je konstrukční návrh modulu., This diploma thesis deals with the design of an optomechanical module for chemical mapping using the Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) method. The main goal is to develop a module capable of the analysis of zinc spectral lines in the ultraviolet (UV) region. Basic theory of the LIBS method is described in this work, followed by a research focusing on the remote LIBS analysis. Possible optical designs of focusing and collecting optics are presented in this work. Chosen optical designs were then tested. The output of this work is the final optomechanical design of the module.

28. Homogenizovaný osvětlovací zdroj pro mikroskopii

Author

Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, Riznerová, Petra, Dostál, Zbyněk, Slabý, Tomáš, and Riznerová, Petra

Abstract

Práce se zabývá návrhem osvětlovacího systému pro homogenní osvit vzorku koherencí řízeného holografického mikroskopu. Teoretická část práce krátce popisuje princip interferenční a holografické mikroskopie v souvislosti s použitím vhodného osvětlovacího systému pro mikroskopii včetně způsobů homogenizace světla. Z této části vychází definice parametrů nového miniaturizovaného zdroje. Práce zahrnuje dva návrhy osvětlovacího systému s rozdílným použitím mikročočkových polí. Jsou provedeny optické simulace, které ověřují správnou volbu všech optických prvků osvětlovacího systému. V návaznosti na optické modely jsou vytvořeny optomechanické návrhy. Ty jsou sestaveny a otestovány. Je měřena světelná účinnost zdrojů i rozložení hodnot intenzity světla v jejich výstupních rovinách., This thesis deals with the design of an illumination system for homogeneous illumination of the sample of a coherence-controlled holographic microscope. The theoretical part of the thesis briefly describes the principle of interference and holographic microscopy in connection with the use of a suitable illumination system for microscopy, including methods of light homogenization. The definition of the parameters of the new miniaturized source is based on this part. The work includes two designs of an illumination system with different use of microlens arrays. Optical simulations are performed, which verify the correct selection of all optical elements of the illumination system. Following the optical models, optomechanical designs are created. These are compiled and tested. The light efficiency of the sources and the distribution of light intensity values in their output planes are measured.

29. Návrh osvětlovacího modulu pro CCHM mikroskop

Author

Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, Pachl, Přemysl, Dostál, Zbyněk, Špaček, Matěj, and Pachl, Přemysl

Abstract

Tato bakalářská práce se v úvodu věnuje stručnému přehledu základních zobrazovacích metod používaných v klasické a kvantitativní fázové mikroskopii. Hlavním cílem práce je navrhnout, zkonstruovat a odzkoušet tomografický osvětlovač kompatibilní s laboratorní verzí mikroskopu Q-PHASE. Konstrukční řešení je rozloženo do několika částí, kdy v prvním kroku jsou stanoveny optické požadavky soustavy pomocí zákonů geometrické optiky. Následně jsou vybrány vhodné optické komponenty a v softwaru Zemax provedeny simulace k ověření, že jsou všechny stanovené požadavky splněny. Při konstrukci je dbáno na kompaktnost a kompatibilitu sestavy. Proto je k osvětlení amplitudového modulátoru světla použit hranol s totálním vnitřním odrazem. Dále jsou navrhnuta konstrukční řešení uložení zdroje světla, hranolu a amplitudového modulátoru světla. Vypracovaná výkresová dokumentace je přílohou této práce. Celá sestava je složena, seřízena a pomocí 16 testovacích tomografických projekcí ověřena její správná funkce., This bachelor thesis starts with a brief overview of the basic imaging methods used in classical and quantitative phase microscopy. The main aim of the thesis is to design, construct and test a tomographic illuminator compatible with the laboratory version of the Q-PHASE microscope. The design is decomposed into several parts, where in the first step the optical requirements of the system are determined using the laws of geometrical optics. Suitable optical components are then selected and simulations are performed in the Zemax software to verify that all specified requirements are met. The compactness and compatibility of the assembly is taken into account in the design. Therefore, a prism with total internal reflection is used to illuminate the amplitude light modulator. Furthermore, the design solutions for mounting the light source, the prism and the amplitude modulator are proposed. The developed drawings are attached to this thesis. The whole assembly is assembled, adjusted and its correct function is verified by means of 16 test tomographic projections.

Catalog

Books, media, physical & digital resources
See catalog results