KUČERA, P. Polarizační nedokonalosti světla v interferometrii [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Ing. Petr Kučera (nar. 1980) nastoupil do doktorského studia oboru Elektroniky a sdělovací techniky v roce 2004. Tématem jeho práce bylo navrhnout, zdůvodnit a ověřit novou metodiku měření přenosových parametrů optického bezkabelového spoje určeného pro přenos optických signálů na velké vzdálenosti. Vzhledem k dlouhodobému pobytu Ing Kučery na Pforzheim University v Německu u Prof. Mohra a účasti na řešení výzkumného projektu FH3 (German Ministry of Research and Development) týkajícího se polarizačních vlastností světla, bylo téma disertace přeorientováno do oblasti studia polarizačních vlastností světla v interferometrii a optických komunikacích. Ing. Kučera byl od samého začátku svého studia vysoce aktivní a nápaditý. Zkoušky z vybraných předmětů doktorského studia zvládl úspěšně. V červnu 2006 složil státní doktorskou zkoušku, při níž předložil pojednání o své disertační práci s názvem Problematika měření v kvantové optické komunikaci. Výsledky své práce průběžně publikoval na tuzemských i zahraničních vědeckých konferencích a v časopise. V průběhu let 2004 - 2008 uvedl své příspěvky celkem na 4 zahraničních konferencích, 10 tuzemských konferencích a v Internetovém časopise Electrorevue. Aktivně se zúčastnil Letní školy ve Pforzheimu, v Praze a v Římě. Jádro publikace publikoval na zahraniční konferenci SIBIRCON 2008 v Novosibirsku, na konferenci European Space Agency v roce 2006 v Noordwijku a na konferenci NOTHERN OPTICS 2006 v Bergenu. Je spoluautorem Laserového vibrometru vyvinutého v rámci programu FH3. Během svého studia absolvoval krátkodobou stáž od 1.1.2007 do 31.3.2007 na Vídeňské technické universitě, kde na pracovištích prof. Leeba a prof. Zeilingera presentoval své výsledky dosažené v oblasti kvantové optické komunikace. V roce 2006 byl řešitelem grantového projektu FRVŠ, který se týkal inovace laboratorních úloh v předmětu kvantové a laserové elektroniky. Ing. Kučera na své disertaci pracoval samostatně a iniciativně. Dokázal se rychle přizpůsobit změněným podmínkám své práce. Jeho působení na Pforzheim University v Německu pod vedením prof. Mohra je hodnoceno vysoce kladně jak po stránce odborné, tak po stránce schopnosti týmové spolupráce s odborníky různých národností. Pracovní podmínky na Pforzheim University mu umožnily disertační práci dokončit na požadované úrovni a odevzdat ji v průběhu září 2009. Disertační práce Ing. Kučery je zaměřena na oblast laserové interferometrie a polarizační optiky a obsahuje řadu původních přínosů. V teoretické části disertace je přínosem zejména statistický popis koherenční zrnitosti a použití formalismu kvantové teorie k popisu polarizace. V experimentální části práce jsou původní a významná měření kontrastu a šumu interferometrického signálu na vybraných plochách. Přínosem je rovněž zdůvodnění návrhu na použití zoom objektivu v interferometrii, aby nedocházelo k degradaci signálu s rostoucí vzdáleností mezi měřeným objektem a měřícím zařízením. Disertační práce odpovídá oboru disertace a splňuje požadovaná kritéria. Práci doporučuji k obhajobě a dále doporučuji, aby v případě úspěšné obhajoby byl Ing. Kučerovi ve smyslu relevantních předpisů udělen titul Ph.D.
Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i. tel.: +420 541 514 111 e-mail: institute@isibrno.cz Královopolská 147, 612 64 Brno fax: +420 541 514 402 http://www.isibrno.cz Posudek doktorské disertační práce Ing. Petra Kučery, „Polarization imperfections of light in interferometry“ posudek oponenta Doktorská dizertační práce Ing. Petra Kučery je zaměřena do oblasti laserové interferometrie a polarizační optiky. Autor zde prezentuje výsledky, které úzce souvisejí s tématy výzkumných projektů řešených na pracovišti Technické univerzity v Pforzheimu v Německu, kde během svého doktorského studia pobýval. Návaznost na projekty aplikovaného výzkumu zaměřené na interferometrickou vibrometrii a interferometrii s homodynní detekcí znamená, že se jedná o aktuální témata. Jejich řešení má význam pro průmyslové partnery řešitelského pracoviště a je podporováno grantovými projekty. Optická laserová vibrometrie, kam jsou primárně výsledky práce zaměřeny je fakticky jedním z oborů laserové interferometrie a lze říci že základní konstrukční principy a optická uspořádání jsou obdobné, či víceméně totožné s těmi, používanými v délkové interferometrii. Odlišnosti jsou dány především malým rozsahem měření a důrazem na schopnost zachytit rychle se pohybující cíle, z čehož plyne požadavek na velkou šířku pásma zpracovávaného signálu. Důraz na rozlišení v délce (rychlosti, zrychlení), linearitu a celkovou přesnost je pak stejný, jako v oboru tradiční délkové interferometrie. Stejně jako při interferometrickém měření polohy, je nutné rozlišit směr pohybu, zajistit interpolaci interferenčních proužků, potýkat se s nelinearitami způsobenými optickými vadami komponentů a chybami způsobenými odrazem od různých povrchů měřených objektů. S tím souvisí i otázka ztrát a poměru signál-šum v detekci. Mnohé z toho autor ve své práci adresuje a snaží se různými metodami analyzovat a kvantifikovat. Práce Ing. Petra Kučery není zcela tematicky ucelená, je zřejmé, že autor pracoval na několika projektech a ve své práci shrnuje své dílčí příspěvky k těmto projektům. Jednotícím prvkem je pak zaměření na interferometrii (vibrometrii) a na zdroje chyb způsobené odrazem laserového svazku od různě drsného povrchu, chyb ovlivněných vadami optických prvků, fázových zpožďovacích desek, děličů svazků a polarizátorů. Přestože práce vzhledem ke svému charakteru neústí v nějaký jednoznačný a ucelený závěr, znamená nemalý přínos ve svém oboru především růzností pohledů na problémy polarizace. Dílčí závěry jednotlivých kapitol představují výsledky, které nalézají uplatnění nejen v projektech s nimiž souvisejí, ale jsou významné a inspirující i pro obor interferometrie jako takový. Dizertační práce Ing. Petra Kučery je psána v anglickém jazyce, což je pochopitelné, vzhledem k tomu, že vznikala zčásti, nebo zcela na zahraničním pracovišti. Text je psán srozumitelně a členění do kapitol a struktura je přehledná a logická. Práce nemá obvyklý všeobecný teoretický úvod, zřejmě z důvodu různorodosti témat v jednotlivých kapitolách, s dílčími popisy východisek se lze setkat v každé s kapitol. V úvodu autor vymezuje téma(ta) práce a motivaci svého snažení. Ve stati zaměřené na interferometrické měření odrazem od obecného (drsného) povrchu dochází autor k celkem očekávanému závěru, že redukce stopy svazku v místě dopadu omezuje vliv koherenční zrnitosti a depolarizace. Přínosný je přitom důkladný rozbor problému a statistický popis koherenční zrnitosti. Zajímavá jsou následná měření kontrastu a šumu interferometrického signálu na různých odrazných površích. Škoda jen, že drsnosti povrchů vzorků nejsou kvantifikovány, čímž je vypovídací hodnota měření nevelká. Následně je pozornost zaměřena na optické prvky interferometrů a popis jejich polarizačních a jiných nedostatků. Některé formy popisu, zvlášť kvantový jsou neobvyklé. Závěrečná kapitola o kvantové komunikaci souvisí se zbytkem práce již jen volně. Poslední kapitola, Shrnutí, je opravdu spíš jen stručným shrnutím, jasněji formulované závěry vyvozené z prezentovaných výsledků by věci prospěly. Po formální a grafické stránce je práce zdařilá, počet překlepů je minimální, úroveň angličtiny není špatná. Jen místy je větná stavba příliš poplatná mateřskému jazyku autora a angličtina působí mírně kostrbatě, dojmem „přeložené češtiny“. Projevuje se to především pořádkem slov ve větě, který ne vždy odpovídá pravidlům anglické mluvnice. Přesto nelze říci, že by srozumitelnost textu zásadně utrpěla (zvláště pro českého čtenáře). Doktorand Ing. Petr Kučera ve své práci prokázal, že zvládla metodiku vědecké práce, prostudoval rozsáhlou literaturu ke svému tématu a přispěl analýzou parazitních jevů v interferometrii a vibrometrii významným způsobem ke svému oboru. V rámci své dizertační práce předložil výsledky, jenž byly prezentovány na četných mezinárodních konferencích. Lze tedy oprávněně předpokládat, že doktorand Ing. Petr Kučera zvládl prezentaci na mezinárodních konferencích a znalost anglického jazyka jasně prokázal i předložením anglicky psané dizertační práce. Především však publikoval výsledky své práce v podobě příspěvků v konferenčních sbornících a také v odborných časopisech, kde je Ing. Petr Kučera prvním autorem. Na základě výsledků prezentovaných v dizertační práci se domnívám, že doktorand Ing. Petr Kučera prokázal schopnosti a odborné kvality nutné k udělení titulu Ph.D. Dizertační práci považuji za zdařilou a doporučuji ji k obhajobě a taktéž doporučuji udělení titulu Ph.D. Pro obhajobu dizertační práce Ing. Petra Kučery bych uvedl následující dotazy: • V čem vidíte význam kvantového popisu polarizačního chování optických prvků v interferometrii? Zvláště s ohledem na fakt, že v interferometrii se z důvodů dosažení dobrého poměru signál-šum pracuje s laserovými svazky o výkonech výrazně převyšujících hodnoty, kde lze detekovat jednotlivé fotony. • Schematické uspořádání interferometru a veškerý jeho popis v kapitole 3 mluví o systému s homodynní detekcí. K čemu se vztahuje obr. 3.17, kde je zmíněna „syntetická heterodynní detekce“? Jak navržený „modifikovaný algoritmus“ odstraní superponovanou vyšší harmonickou (obr. 3.17)? V Brně, 16. listopadu 2009 Ing. Josef Lazar, Dr. Ústav přístrojové techniky AVČR
Posudek pouze v písemné podobě, uložen ve spisu doktoranda v archívu vědeckého oddělení.
eVSKP id 28402