but.committee	prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Pavel Peterka, Ph.D. (člen) Ing. Martin Smrž, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (člen) doc. RNDr. Libor Mrňa, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Práce je zaměřena na problematiku zužování spektrální čáry polovodičového laseru s externím rezonátorem. Využití výsledků je ve spektroskopii a zvláště v experimentech v oblasti kvantové optiky na kvadrupolovém přechodu zchlazeného iontu vápníku. Doktorand podstatně zlepšil řadu mětod a využil jich k návrhu a implementaci komplexně orientované techniky.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Fyzikální a materiálové inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Číp, Ondřej	en
dc.contributor.author	Pham, Minh Tuan	en
dc.contributor.referee	Smrž, Martin	en
dc.contributor.referee	Peterka,, Pavel	en
dc.date.accessioned	2023-07-17T09:12:08Z
dc.date.available	2023-07-17T09:12:08Z
dc.date.created	2023	cs
dc.description.abstract	Práce se zabývá stabilizací diodového laseru pracujícího na vlnové délce 729 nm, který slouží pro přesnou spektroskopii a interakci se zachycenými a chlazenými ionty vápníku. Interakce s iontem vyžaduje, aby excitační laser měl extrémně úzkou šířku spektrální čáry. V práci jsou vysvětleny důležité postupy a metody vedoucí k dosažení provozu laseru se spektrální šířkou čáry v řádu Hz či nižší. Součástí práce je sestavení optické sestavy pro tento laser a k ní potřebných elektro-optických prvků. Hlavní důraz je kladen na techniky stabilizace laserové frekvence pomocí externích referencí, jejich teoretický popis a implementace je rovněž součástí této práce. Jako první přístup o zúžení spektrální čáry je zvolena metoda uzamknutí optické frekvence laseru na vybranou komponentu hřebene optických frekvencí pomocí elektronických fázových závěsů. Měření spektrálního šumu bylo provedeno pomocí dvousvazkového interferometru s nevyváženými rameny. Dosažené výsledky potlačení šumu u takto uzamčeného laseru byly poté porovnány s režimem laseru volně běžícího. Dalším postupem je uzamčení spektrální čáry laseru na velmi úzkou čáru vysoce jakostního optického rezonátoru. Touto metodou jsem dosáhl laseru s velmi úzkou spektrální čáru (v řádech desítek Hz), avšak s krátkodobou stabilitou. Finálním krokem bylo pak sestavení a použití techniky "trasfer oscillator", která zajistila dodatečnou kompenzaci nežádoucího driftu rezonančního modu optického rezonátoru a tímž zajistila dlouhodobou stabilitou celého systému. Takto stabilizovaný laser na 729 nm byl testován ve spektroskopii na zakázaném přechodu opplerovsky zchlazeného iontu vápníku.	en
dc.description.abstract	The thesis deals with stabilising a diode laser operating at a wavelength of 729 nm, which is used for high-resolution spectroscopy and interacting with captured and cooled calcium ions. Interaction with the ion requires an extremely narrow spectral linewidth for the excitation laser. The work explains essential procedures and methods leading to the operation of a laser with a spectral linewidth in the order of Hz or less. The central part of the work is to design and put together an optical assembly for this laser with the necessary electro-optical elements. The main emphasis is placed on laser frequency stabilisation techniques using external references, their theoretical description and implementation are also a part of this work. The first chosen approach to narrowing the spectral linewidth is locking the optical frequency of the laser to a selected component of the optical frequency comb using electronic phase locks. Spectral noise measurements were performed using a two-beam interferometer with unbalanced arms. The achieved noise suppression results for the locked laser were then compared with the free-running laser mode. Another approach is to lock the spectral line of the laser to a very narrow line of a high-quality optical resonator. With this method, I achieved a laser with a very narrow spectral line (in the order of tens of Hz), however, with short-term stability. The next step was the construction and use of the "transfer oscillator" technique, which provided additional compensation for the unwanted drift of the resonance mode of the optical resonator and thereby ensured the long-term stability of the entire system. The laser stabilised in this way at 729 nm was tested in spectroscopy on the forbidden transition of the Doppler cooled calcium ion.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	PHAM, M. Laser with Narrow Spectral Linewidth for Metrology of Length [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.	cs
dc.identifier.other	146658	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/209439
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Polovodičový laser s externím rezonátorem	en
dc.subject	optický rezonátor s vysokou akostí	en
dc.subject	šířka spektrální čáry	en
dc.subject	stabilizace frekvence	en
dc.subject	kalciové hodiny	en
dc.subject	hodinový laser	en
dc.subject	fázový závěs	en
dc.subject	technika "transfer oscillator".	en
dc.subject	External cavity diode laser	cs
dc.subject	high-finesse optical cavity	cs
dc.subject	spectral linewidth	cs
dc.subject	frequency stabilisation	cs
dc.subject	ion clocks	cs
dc.subject	clock laser	cs
dc.subject	phase lock loop	cs
dc.subject	transfer oscillator technique.	cs
dc.title	Laser with Narrow Spectral Linewidth for Metrology of Length	en
dc.title.alternative	Laser with Narrow Spectral Linewidth for Metrology of Length	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2023-05-12	cs
dcterms.modified	2023-05-16-11:23:19	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	146658	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2023.07.17 11:12:08	en
sync.item.modts	2023.07.17 10:01:17	en
thesis.discipline	Fyzikální a materiálové inženýrství	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav fyzikálního inženýrství	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Laser with Narrow Spectral Linewidth for Metrology of Length

Files

Original bundle

Collections