Tato diplomová práce je zaměřena na analýzu lehkých prvků (tj. uhlík, sýra a fosfor) v železných slitinách pomocí metody laserem indukovaného plazmatu (LIBS). Hlavním cílem je vyvinout a implementovat nový modul, který bude umožňovat analýzu v hluboké ultrafialové oblasti (VUV), což je nezbytné jak pro stanovení chemického složení lehkých prvků v ocelích tak pro mnoho dalších aplikací metody LIBS. V první části je vytvořen přehled moderních přístupů optické emisní spektroskopie (OES) a rovněž jsou shrnuty tradiční techniky používané v metalurgii pro analýzu ocelí. Teorie absorpce ultrafialového záření vzduchem a optickými skly byla důkladně studována a shrnuta k získání potřebného teoretického základu k vývoji modulu. Před návrhem finální verze modulu byl navržen experimentální modul s cílem otestovat navržený koncept analýzy ve VUV oblasti metodou LIBS. Na základě testování byla navrhnuta finální verze založená na unikátním klínovém mechanismu. Funkční vzorek byl vyroben ve spolupráci s extérním výrobcem a vlastnosti modulu byly následně demonstrovány naměřením pěti certifikovaných ocelových standardů. Experiment určil limity detekce pro uhlík jako 0.028 hm.%. Nicméně, síra ani fosfor nebyly detekovány v žádném ze vzorků. Tato práce vytvořila modul nezbytný pro budoucí zkoumání metody LIBS v oblasti VUV v Laboratoři laserové spektroskopie v Brně.

The Digital Micromirror Device (DMD) technology has been developed especially for Digital Light Processing projectors, which allow the image projection. After this succesful implementation, and thanks to the commercial availibility and low initial cost of the DMD chip, a wide range of other applications became possible. Besides, it may be used in microscopy as a spatial light modulator. For example in Coherence-Controlled Holographic Microscope (CCHM) that finds its use especially for imaging and measurement of live-cell dynamic processes. The DMD chip placed in the illumination part of CCHM allows for broadening the application possibilities. Namely it could be different illumination mode experiments or tomographic applications. The master's thesis deals with the optical design of CCHM with digital optics, i. e. DMD chip. The selection of optical elements for CCHM, the experimental verification of the imaging setup and the process of designing the illumination part are described in detail. In the end, the analysis of different designs for illumination setup with the digital optics in object arm is carried out and the results are compared.

The new arrangement of the off-axis holographic module, which is using polarizationactive diffraction grating divides signal into reference and subject wave of an interferometer based on their polarization. However, current design of the module does not have a possibility to tune a length of the optical paths. Thus the inability to tune optical paths leads to a reduced quality of interference structure during observation of biological samples. The current module is only suitable for technical applicating due to this limitation. Possibility of tuning branches is key step in biological applications. Therefore a new computer-controlled module is created in order to enable use for biological samples.

Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát.

Diploma thesis focuses on a problematics of an optical networks in terms of an optical cables laying and a work with individual fibers. Thesis contains an basic physical properties which are used in a fiber optics. Methodology of correct working procedures used in fiber optics is discussed at the same time. Thesis also contains detailed documentation of realized optical connections including scheme of realized outdoor connection. 3D design of an rack case is also part of the thesis. Rack case provides an option to simulate plenty of different lengths of optical routes. Rack case is designed in 6U variant.

Diplomová práca je zameraná na spracovávanie obrazov sietnice s vysokým rozlíšením. Cieľom práce je zlepšiť výslednú kvalitu výsledných snímkov sietnice získaných zo sekvencie snímkov nižšej kvality. Jednotlivé snímky sú najskôr spracované pomocou bilaterálnej filtrácie a zlepšenia kontrastu. v ďalšom kroku sú odstránené rozmazané snímky a snímky zobrazujúce iné časti sietnice. Posun medzi jednotlivými snímkami v sekvencii sa odhaduje pomocou fázovej korelácie, a tieto obrazy sú potom fúzované do výsledného snímku s vysokým rozlíšením pomocou priemerovania a využitia superrozlišovacej techniky, presnejšie regularizácie pomocou bilaterálneho celkového rozptylu. Výsledné mediánové hodnoty skóre kvality získaných obrazov sú PIQUE 0.2600, NIQE 0.0701, a BRISQUE 0.3936 pre techniku priemerovania, a PIQUE 0.1063, NIQE 0.0507, and BRISQUE 0.1570 pre superrozlišovaciu techniku.

This thesis is specialized on composition of workplace for experiments flowing from optical interferometry. Here are described laboratory exercise servant for demonstration basic principles of interferometry. In more details is described method measurement of height profile objects with method white light interferometry.

My paper work deals with the 3D active triangular method of building reconstruction. First, there was a measuring triangular system created. Then the way of its automatic calibration was proposed and consequently also performed. Also algorithms for the automatic detection of the sample projected were proposed. Algoriths were presented with several sample buildings. The result of these algorithms are 3D models of individual buildings. In the end achieved results nd restrictions of the system proposed were assessed.

This master’s thesis develops a novel method of digital holography, from recent studies known as Fresnel Incoherent Correlation Holography (FINCH). The method enables the reconstruction of the correlation records of three-dimensional objects, captured under quasi-monochromatic, incoherent illumination. The experimental system is based on an action of a Spatial Light Modulator, driven by computer generated holograms to create mutually correlated beams. Both optical and digital parts of the experiment can be carried out using procedures of classical holography, diffractive optics and digital holography. As an important theoretical result of the master’s thesis, a new computational model was proposed, which allows to describe the experiment completely with respect to its two basic phases. The proposed model allows to understood the method intuitively and can be used additionally for analysis and interpretation of the imaging parameters and the system optimalization. The theoretical part of the master’s thesis also presents a detailed description of the correlation imaging based on an appropriate reconstruction process. Computational models were developed for both monochromatic and quasi-monochromatic illumination. In experimental part, all theoretical results were verified. The imaging parameters were examined using standard resolution target tests and appropriate biological samples. As an original experimental result, spiral modification of the system resulting in a vortex imaging was proposed and realized. Here, a selective edge enhancement of three-dimensional objects is possible, resulting in a significant extension of possible applications of the method.

The aim of this master's thesis is to explore and study dynamic aberration correction options in electron-beam lithography systems. For the calculations, the thesis uses the optical column of the BS600 electron-beam writer. The thesis focuses on corrections of the third order field curvature, astigmatism, and distortion aberrations of the currently used magnetic deflection system and a newly designed electrostatic deflection system. The parameters of the two deflection and correction systems were compared.