''In the middle of 1964 brought Dr. John to our laboratory a girl with quite torn eye retina. Neither classical surgery operation nor the Lichtkoagulator device was applicable. She had the only chance and that was the application of laser radiation ... '' remember nestors of Czech laser physics and quantum electronics Jan Blabla and Viktor Trkal. and ''V polovině roku 1964 přivedl MUDr. John do naší laboratoře děvče, které mělo zcela roztrhanou sítnici. Pro lékařský zákrok nebylo možné použít klasický postup operace, ani operaci pomocí nekoherentního Lichtkoagulátoru. Pacientka měla jedinou šanci, a tou byla aplikace laserového záření ...'' vzpomínají nestoři české laserové fyziky a kvantové elektroniky Jan Blabla a Viktor Trkal.
Measuring length changes of optical resonators usually requires using lasers with a narrow spectral linewidth. For tracking the whole interval of possible lengths a laser with a wide tunability is needed. Laser sources based on DFB laser diodes have required tunability range however their spectral linewidth is in the MHz order. An usual way of reducing the noise and hence the linewidth of a tunable laser is locking its optical frequency to an etalon cavity using f.e. a P-D-H setup. In this case, the tunability is reduced to a discrete set of frequency values corresponding to the modes of the etalon resonator. The method presented in this article uses the Michelson interferometer with heterodyne detection as an optical frequency discriminator. Using a fast servo loop controlling the optical frequency of a diode laser we are able to reduce the sideband noise of the laser by up to 60 dB and reduce its spectral linewidth. and Měření délkových změn optických rezonátorů zpravidla vyžaduje použití laserů s úzkou spektrální šířkou čáry. Pro sledování celého rozsahu délkových změn je zapotřebí laser s velkou přeladitelností. Zdroje laserového záření založené na DFB laserových diodách disponují velkým rozsahem přeladění, jejich nevýhodou je však šířka čáry v řádu až jednotek MHz. Obvyklý způsob redukce šumu, a tím i zužování šířky spektrální čáry laserové diody, spočívá v rychlé elektronické stabilizaci její vlnové délky na etalonovou rezonátorovou kavitu, např. P-D-H metodou. Tím však ztrácíme přeladitelnost, neboť v takovém případě můžeme optickou frekvenci laseru fixovat pouze na množinu diskrétních hodnot odpovídajících jednotlivým módům použitého rezonátoru. Námi prezentovaná metoda využívá v roli optického kmitočtového diskriminátoru nevyvážený Michelsonův interferometr s heterodynní detekcí. S využitím rychlé zpětnovazební regulační smyčky řídící optickou frekvenci laseru jsme při zachování plné přeladitelnosti v celém pracovním rozsahu vlnových délek laseru schopni potlačit jeho frekvenční šum až o 60 dB, a tím i zúžit jeho spektrální čáru.
The paper deals with a brief description of the basic methods of reconstruction of the object in optics providing that we know the properties of the optical system forming image of the object and the image. There are presented general iterative methods, analytical methods and numerical methods based on sampling of the image process. and V práci je uveden stručný přehled základních metod rekonstrukce předmětu zobrazeného danou optickou soustavou, a to za předpokladu, že známe vlastnosti optické soustavy a známe obraz předmětu touto optickou soustavou vytvořený. Jsou zde uvedeny obecné iterační metody i metody analytické a metody numerické, založené na diskretizaci vyšetřovaného procesu.
Images in the visible part of spectrum can be nowadays easily acquired rapidly with a high resolution. However, imaging in the less-common spectral ranges (such as deep ultraviolet, infrared or terahertz region) still pose a significant problem due to high prices and complexity of the required array detectors and imaging optics. A possible solution to the issue is utilization of the so-called compressed sensing, namely single-pixel camera. It is a new approach to image acquisition based on computational scene reconstruction from a limited number of intensity measurements from a simple photodetector. In this article we demonstrate usage of a single-pixel camera setup in the visible spectral region. We present the measurements, consequent computational reconstruction and discuss the optimum number of datapoints for a robust and efficient image acquisition. The obtained knowledge base can be transposed in a straightforward way into imaging apparatuses in the less common spectral ranges, which feature significant potential in a number of research areas (imaging, spectroscopy, optical sensing, etc.). and Zatímco snímání obrazu ve viditelné oblasti je dnes na velmi vysoké úrovni, snímání v méně používaných spektrálních oblastech (hluboká ultrafialová, infračervená, terahertzová) je často zatíženo vysokou cenou a komplexností obrazového snímače a zobrazovací optiky. Možným řešením těchto problémů je použití principů komprimovaného snímání, konkrétně tzv. jednopixelové kamery. Jde o nový přístup k měření obrazu pomocí počítačové rekonstrukce z omezeného množství měření intenzit jednoduchým fotodetektorem. V tomto článku demonstrujeme použití jednoduchého uspořádání na bázi jednopixelové kamery ve viditelné oblasti. Představujeme zde postupy, kterými byla jednotlivá měření prováděna, jakož i diskuzi ohledně nezbytného počtu vzorků pro efektivní a spolehlivou rekonstrukci obrazu. Získané poznatky lze přímočaře přenést do vytváření zobrazovacích aparatur pro jiné spektrální oblasti, což má velký potenciál v celé řadě oborů (zobrazovací technika, spektroskopie, optické senzory atd.)
Realistic reproduction of appearance of real-world materials by means of computer graphics requires accurate measurement and reconstruction of surface reflectance properties. We propose an interactive software simulation tool for modeling properties of a kaleidoscopic optical system for surface reflectance measurement. We use ray tracing to obtain fine grain simulation results corresponding to the resolution of a simulated image sensor and computing the reflections inside this system based on planar mirrors. We allow for a simulation of different geometric configurations of a kaleidoscope such as the number of mirrors, the length, and the taper angle. For accelerating the computation and delivering interactivity we use parallel processing of large groups of rays. Apart from the interactive mode our tool also features batch optimization suitable for automatic search for optimized kaleidoscope designs. We discuss the possibilities of the simulation and present some preliminary results obtained by using it in practice. and Realistická a prediktivní počítačová syntéza obrazu včetně vzhledu materiálů vyžaduje přesné měření a následnou rekonstrukci odrazivosti povrchu materiálů. K měření lze použít kaleidoskopický systém, jehož optické vlastnosti lze interaktivně modelovat dále popsaným simulačním softwarem. Simulátor využívá metodu sledování paprsků pro získání výsledků v rozlišení, které odpovídá zvolenému rozlišení použitého detektoru. Lze tak porovnat výsledky zrůzných geometrických konfigurací kaleidoskopu. Kromě interaktivního režimu je možné použít i dávkové zpracování zadání vhodné pro optimalizaci parametrů kaleidoskopu. V závěru jsou diskutovány možnosti simulace a ukázány první praktické výsledky.
Fiber lasers and amplifiers have been developed as magnificent alternative to traditional solid-state or gas lasers. They are effectively employed for low-power applications, e.g. in metrology or in medicine, as well as for high-power applications like industrial splicing, cutting, or welding. Special optical fibers based on silica or soft optical glasses are heart of the fiber lasers. This paper deals with special silica-based optical fibers doped with thulium and/or holmium ions for amplified spontaneous emission (ASE) sources operating around 2 μm. Pretty versatile method of fiber preparation was elaborated making ones possible fabrication of single-mode or double-clad fibers with core modified with Al2 O3 or P2 O5 up to 14 mol % and doped with rare-earth ions (Tm3+, Ho3+, Er3+, Eu3+, Dy3+, Yb3+, Sm3+) in the range of 102 ppm - 104 ppm. This method is suitable also for doping the fiber core with nanoparticles. Such fibers can be employed for preparation of high-power fiber lasers and/or stable ASE sources in infrared region. This kind of sources was demonstated in generator of extremely wide emission within 1540 m - 2340 nm suitable for spectroscopy characterization of optical components. and Vláknové lasery a zesilovače jsou rozvíjeny jako úspěšná alternativa ke klasickým pevnolátkovým nebo plynovým laserům, která má své významné přednosti při uplatnění od aplikací nízkovýkonových, např. v metrologii či medicíně, až po aplikace vysokovýkonové, např. průmyslové svařování, řezání, navařování apod. Srdcem vláknových laserů jsou optická vlákna z křemenného skla, případně z měkkých optických skel. Článek se zabývá speciálními křemennými optickými vlákny pro thuliem a holmiem dopované zdroje zesílené spontánní emise (ASE) pracující v oblasti okolo 2 μm. Byla vypracována poměrně univerzální metoda, která umožňuje přípravu speciálních jednovidových optických vláken s obsahem Al2 O3 nebo P2 O5 až do 14 mol % v jádře dopovaném dále ionty prvků vzácných zemin (Tm3+, Ho3+, Er3+, Eu3+, Dy3+, Yb3+, Sm3+) v rozsahu 102 ppm - 104 ppm. Metoda umožňuje i dopování optického jádra nanočásticemi. Tato optická vlákna lze úspěšně využít pro přípravu dvouplášťových vláken pro vysokovýkonové vláknové lasery nebo stabilních širokopásmových zdrojů infračerveného záření. Takové zdroje, vykazující řadu předností, byly s úspěchem demonstrovány v generátoru s rekordně širokou emisí v rozmezí od 1540 nm až do 2340 nm, vhodném pro spektroskopické charakterizace optických komponent.
This year's symposium and exhibition Optics + Optoelectronics International Society for Optics and Photonics SPIE was the largest in its 10-years-old-series, it attracted more than 700 participants from around the world. The extent of the introduced technologies and the number of personalities provided the participants with a superior experience and helped interactions and cross-disciplinary synergy. The meeting took place from 13 - 16 April, 2015 and it was one of the most important events in optics and photonics in the Czech Republic within the International Year of Light 2015. and Letošní sympozium a výstava Optics + Optoelectronics mezinárodní společnosti pro optiku a fotoniku SPIE bylo největší za dobu 10 let svého trvání a přilákalo více než 700 účastníků z celého světa. Šíře představených technologií a množství výrazných osobností poskytly účastníkům vynikající zážitek a napomohly jejich vzájemné interakci a propojování i napříč obory. Setkání v pražských Vysočanech 13.-16. dubna bylo jednou z nejvýznamnějších událostí v optice a fotonice v České republice v Mezinárodním roce světla 2015.