The modern trend in high power laser applications such as welding, cutting and surface hardening lies in the use of solid-state lasers. The output beam of these lasers is characterized by a Gaussian intensity distribution. However, the laser beams with different intensity distributions, e.g. top-hat, are preferable in various applications. In this paper we present a new type of deformable mirror suitable for the corresponding laser beam shaping. The deformation of the mirror is achieved by an underlying array of actuators and a pressurized coolant that also provides the necessary cooling. We describe the results of the surface shape measurement using a 3D scanner for different settings of actuators. Further, we show the achieved intensity distributions measured by a beam profiler for a low power laser beam reflected from the mirror. and V poslední době nastává rozmach používání pevnolátkových laserů ve výkonových aplikacích, jako jsou laserové svařování, řezání a povrchové kalení. Výstupní svazek těchto laserů má gaussovské rozložení intenzity svazku. Pro výše uvedené aplikace by však v mnoha případech bylo žádoucí rozložení s konstantní intenzitou svazku v jeho průřezu, tzv. top-hat. Článek popisuje nový typ deformovatelného zrcadla vhodný pro transformaci rozložení intenzity ve svazku. Deformace zrcadla je vyvolána maticí tahových elementů připojených na zadní stranu tenkého zrcadla, které působí proti tlakové síle chladicí vody. Byl zhotoven funkční vzorek deformovatelného zrcadla. Bylo provedeno měření jeho tvaru povrchu pro tři nastavení tahových elementů pomocí 3D skeneru. Dále byla ověřena schopnost požadované transformace svazku užitím nízkovýkonového laseru s gaussovským rozložením a měřením odraženého svazku profilometrem intenzity.
Optical frequency references - absorption cells filled with ultra-pure gases - represent an unique tool for laser frequency stabilisation. The key properties of these cells are their spectral parameters, which define the achievable frequency stability of realised laser standard. Chemical impurities in absorption media cause undesirable frequency shifts of absorption spectra and degradation of frequency stability. Due to these reasons their level must be precisely controlled. We present a novel simple method for evaluation of iodine cells quality based on measurement of hyperfine transitions spectra profiles. and Reference optických kmitočtů - absorpční kyvety plněné ultračistými plyny - představují unikátní nástroj k frekvenční stabilizaci laserů. V kombinaci s vhodně zvolenými detekčními metodami laserové spektroskopie je možno s jejich pomocí dosáhnout ultimátních vlastností laserových systémů. Na základě těchto optických sestav jsou realizovány laserové normály délky pracující na řadě vybraných optických kmitočtů a další měřicí systémy. Klíčovými parametry absorpčních kyvet jsou spektrální vlastnosti použitého absorpčního plynu. Šířka a intenzita absorpčních přechodů zásadně ovlivňují dosažitelnou stabilitu a přesnost optické frekvence realizovaného laserového standardu. Příspěvek pojednává o metodách pro měření spektrálních vlastností absorpčních prostředí a ověřování chemické čistoty absorpčního média v kyvetách plněných molekulárním jódem, nejčastěji používaným absorpčním plynem ve viditelné části spektra.
We report on the results of the common collaborative project of applied research where the Institute of Scientific Instruments (ISI) of the Academy of Sciences of the Czech Republic and a company Meopta - optika joined their effort in development of high-precision interferometric systems for dimensional metrology and nanometrology. This research exploits previous results in the field of laser standards of optical frequencies and the methodology of interferometric metrology of length together with detection systems of interference signals and their processing at the ISI and the production technology of precise optical components at Meopta - optika. The main aim of the project is a design of a complex interferometric measuring system in a form of a prototype serving as a master for further production. It concept is a modular family of components configurable for various arrangements primarily for multi-axis measurements in nanotechnology and surface inspection. Within this project we developed a compact, solid-state frequency stabilized laser referenced to iodine transitions and technology of iodine cells for laser frequency stabilization. A fundamental setup of the laser interferometer has been arranged and tested. The company Meopta - optika contributes with development of new technology together with a design of a machine for processing and polishing of high-precision flat-surface optical components. and Prezentujeme zde výsledky společného projektu aplikovaného výzkumu, v němž spolupracují Ústav přístrojové techniky, Akademie věd České republiky, v. v. i. a firma Meopta - optika, s. r. o. na společném vývoji vysoce přesných interferometrických systémů pro dimenzionální metrologii a nanometrologii. Výzkum využívá předchozích výsledků na poli laserových normálů optických frekvencí a metodologie interferometrických měření v metrologii délky, detekce a zpracování interferometrických signálů na ÚPT spolu s technologií zpracování optického skla a výrobou vysoce přesných optických komponentů ve firmě Meopta - optika. Hlavním cílem projektu je návrh komplexního interferometrického měřicího systému ve formě prototypu, který bude sloužit jako východisko pro budoucí výrobu. Zvolená koncepce systému představuje modulární rodinu komponentů konfigurovatelnou pro různá uspořádání, zvláště pro víceosá měření v nanotechnologiích a měřeních topografie povrchů. V rámci tohoto projektu jsme vyvinuli kompaktní pevnolátkový, frekvenčně stabilizovaný laser na referenci v podobě přechodu v molekulárním jódu a v souvislosti s tím také technologii přípravy jodových kyvet pro stabilizaci laseru. Základní uspořádání interferometru bylo sestaveno a testováno. Podnik Meopta - optika, s. r. o. přispívá vývojem nové technologie a návrhem stroje pro opracování vysoce přesných optických komponent rovinné optiky.
The absorption cells based on fused silica glass tubes filled with different gaseous media represent a traditional tool for precise frequency stabilization of lasers. Unfortunately the bulky and fragile glass made cells are not suitable for all of applications. A novel approach in absorption cells development is represented by engagement of hollow-core photonics crystal fibers (HCPCF). This technology allows to increase the interaction length between absorption media and laser light, reduces the weight and mechanical dimensions of the cell and brings a user-friendly usage approach (just plug the reference into the setup thanks to the fiber connectors). This work is oriented to preparation of HC-PCF based cells from the point of view to optimization of splicing processes between HC-PCF and standard telecom fibers and closing of the HC-PCF fiber end after filling of the cell with absorption gas. and Absorpční kyvety - reference optických kmitočtů - představují unikátní nástroj k efektivní frekvenční stabilizaci laserů a realizaci velmi přesných laserových standardů. Klasické provedení těchto kyvet v podobě křehké a rozměrné skleněné trubice naplněné vybraným absorpčním plynem však není vhodné pro všechny aplikace. Novým výzkumným směrem v oblasti přípravy absorpčních kyvet jsou proto reference na bázi dutých fotonických vláken. Tato technologie přináší možnost dosažení velmi velkých interakčních délek mezi absorpčním médiem a laserovým zářením, zvyšuje uživatelský komfort a minimalizuje hmotnost i rozměry reference. Článek popisuje přípravu vybraných optovláknových částí těchto kyvet s ohledem na optimalizaci svarů mezi fotonickými a jednomodovými vlákny a uzavírání konců fotonických vláken po naplnění absorpčním plynem.
Research and development of interferometric systems for coordinate and multiaxis measuring are the goal of a common collaborative project involving the Institute of Scientific Instruments, Czech Academy of Sciences and Meopta - optika, s.r.o. The common effort is oriented to applications with the highest demands for precision in the dimensional metrology and nanometrology. The concept of the system represents a modular family of components configurable for various arrangements especially for coordinate measurements in nanotechnology and measurement of topography of surfaces. Meopta - optika, s.r.o. contributes to the project through development of new technology of production of optical components. We present here compact interferometric units designed for measurement by reflection from flat mirror. and Výzkum a vývoj interferometrických odměřovacích systémů pro souřadnicové a víceosé odměřování je náplní společného projektu, v němž spolupracují Ústav přístrojové techniky, Akademie věd České republiky, v.v.i. a podnik Meopta - optika, s.r.o. Společné snažení směřuje k aplikacím s nejvyššími nároky na přesnost v dimenzionální metrologii a nanometrologii. Zvolená koncepce systému představuje modulární rodinu komponent konfigurovatelnou pro různá uspořádání, zvláště pro víceosá měření v nanotechnologiích a měřeních topografie povrchů. Meopta - optika, s.r.o. přispívá především vývojem nové technologie výroby optických prvků rovinné optiky. Zde prezentujeme kompaktní interferometrické jednotky navržené pro interferometrické měření odrazem od rovinného zrcadla.