Paper refers about the digital holographic microscopes (DHM) developed and constructed at the Institute of Physical Engineering (IPE FME, BUT). These microscopes are unique in combining off-axis holography with achromatic interferometer. The advantages of this combination are summarized in the paper. Living cells study - one of the most usual applications of the transmission DHM - is presented together with a new method for quantitative visualization of cell‘s dry mass dynamics: dynamic phase differences. and Článek podává přehled o digitálních holografických mikroskopech (DHM) vyvinutých a zkonstruovaných na ÚFI FSI, VUT v Brně. Tyto mikroskopy jsou unikátní spojením mimoosové holografie s achromatickou konstrukcí interferometru. Výhody této kombinace jsou shrnuty v článku. Dále je zde uvedena jedna z nejvíce využívaných aplikací transmisního DHM - pozorování živých buněk. V článku je také zmíněna nová metoda kvantitativního zobrazení dynamiky suché hmoty buněk; metoda dynamických fázových diferencí.
We report on a new method of incoherent holographic microscopy which is based on modern optical components using the geometric (Pancharatnam-Berry) phase. The proposed method combines advantages of achromatic off-axis holography and robust common-path interferometry and provides quantitative restoration of the phase retardance introduced between any orthogonal polarization states. This makes the method predestined for the study of the amplitude and phase response of plasmonic metasurfaces. The high accuracy of the phase restoration was verified on a benchmark metasurface and further tested using metasurface grating with frequency 833 lines/mm and vortex metasurfaces. Thanks to the superior light sensitivity of the method, we successfully demonstrated widefield measurement of the phase altered by individual building blocks of the metasurface while maintaining the measurement precision well below 0.15 rad. and Článek popisuje novou metodu nekoherentní holografické mikroskopie založenou na využití moderních optických prvků pracujících na principu geometrické (Pancharatnamovy-Berryho) fáze. Metoda kombinuje výhody achromatické mimoosové holografie a robustní jednocestné interferometrie a umožňuje kvantitativně rekonstruovat fázovou retardaci vnesenou mezi ortogonální polarizační stavy. Těchto vlastností lze s výhodou využít ke studiu amplitudové a fázové odezvy plazmonických metapovrchů. Vysoká přesnost měření fáze plazmonických metapovrchů byla ověřena pomocí kalibračního metapovrchu a dále testovaná při zobrazení metapovrchové mřížky s frekvencí 833 čar/mm a vírových metapovrchů. Díky vysoké citlivosti použité metody jsme prokázali možnost kvantitativního měření fázové odezvy metapovrchů až na úrovni jejich jednotlivých stavebních bloků, a to při zachování přesnosti měření pod 0,15 radiánu.
Digital microscopy imaging methods developed at the Institute of Physical Engineering introduce innovative application potential. Application possibilities of imaging capabilities of developed optical microscopes are presented here. and Metody digitálního mikroskopového zobrazování dlouhodobě rozvíjené na pracovišti Ústavu fyzikálního inženýrství nabízí inovativní aplikační potenciál. Jsou prezentovány možnosti využití zobrazovacích schopností vyvinutých optických mikroskopů.
Úspěšné vyučování vyžaduje nejen učitele, který umí a chce vyučovat, ale také žáka, který se chce učit. I dnešní žáky lze vyučovat způsobem, který je nadchne a tím k učení povzbudi. Motivace mladých lidí k zájmu o studium technických a přírodovědných oborů je předmětem projektu Podpora technických a přírodovědných oborů (MŠMT). V této souvislosti se projekt zabývá také výukou a přípravou učitelů fyziky, matematiky, biologie a chemie. V současné době se připravuje závěrečná konference o projektu, která proběhne 7. až 8. listopadu 2012 v Praze (ptpo.reformy-msmt.cz)., Miroslav Brzezina [et al.]., and Obsahuje seznam literatury
The recent trend in the miniaturization of everyday elements is also reflected in optics. The emerging field of so-called 2D flar optics is based on metasurfaces, which are surfaces composed of sub-wavelength scattering features, which bring new perspective to the known behaviour of light. Optical metasurfaces enable us to mimic the functionalities of traditional optical components but in only two dimensions., Petr Dvořák, Katarína Rovenská, Filip Ligmajer, Radim Chmelík, Tomáš Šikola., and V anglickém názvu je překlep metap surfaces - správně = metasurfaces
Propagation of surface plasmon polaritons on structures fabricated by application of focussed ion beam is investigated. Few types of structures were prepared on gold and aluminium thin films. Surface plasmon polaritons were locally excited and their transmition was studied. By focussed ion beam instrument were plasmonic resonant antennas created as well and resonance dependence on their geometry was investigated. Corresponding simulations by Finite-Dimension Time-Domain method were achieved.
A new optical apparatus for in situ monitoring of optical constants of growing (etched) thin films - substrate systems over the large surface area of the sample (ranging from 1 to 2 cm2) was designed, constructed and tested in our group. Namely, the two following devices have been designed: Firstly, InSitu-AreaSampler together with control software has been developed for analysis of an areal homogeneity of thin-film growth during its deposition (or etching). The method is based on the measurement of reflectivity of the sample at selected wavelengths of an incident light. Areal detection is assured (performed) by imaging of the surface of thin film by a CCD chip where each pixel acts as small detector in an independent way. Secondly, the InSitu-SpotSampler was developed for measurement the reflectivity of growing (etched) thin film at one spot on the sample surface but in quasi-continual range of wavelengths (UV-VIS). The results achieved show the usability of this instrument for the in situ measurements of optical constants (index of refraction n, exctinction coefficient k, thickness d) over the whole sample area (cca 1.5 × 1.5 cm2) in a quasi-real time mode. Having this feed-back it is possible to control the deposition process in a more effective way.