Vírové a nedifrakční stavy světla v optické metrologii a topografické mikroskopii

Mgr. Petr SCHOVÁNEK

Doctoral thesis

Vortex and non-diffractive states of light in optical metrology and topographic microscopy

Anotácia:

Hlavní náplní disertační práce je rozvoj metrologických metod aplikujících vírové svazky. Představena je technika měření topografie středních tvarů drsných optických povrchů a vírová metoda pro kvantifikaci fázové retardace vzorků, využitá při měření retardace prostorového modulátoru světla. Popsán je také princip orientačního zobrazování zlatých dipólových nanotyčinek pod difrakčním limitem mikroskopového objektivu. Metrologie struktur s povrchovými plazmony je v současné době rychle se rozvíjející oblast, klíčová pro realizaci polarizačně citlivých strukturovaných metapovrchů. Disertační práce je doplněna o výsledky dosažené v rámci spolupráce se společností Meopta s.r.o. související s rozvojem měřících metod založených na kvantitativní rekonstrukci fáze. Tyto výzkumné aktivity vyústily ve vývoj interferometru s řízenou koherencí, který je navržen pro měření planparalelních optických prvků. V disertační práci jsou popsány aplikované rekonstrukční algoritmy, které jsou nezbytnou součástí návrhu metrologických technologií. Pozornost je věnována i pokročilým algoritmům vyhodnocení obrazové informace s využitím strojového učení.

Abstract:

The focus of doctoral thesis is the development of metrological methods applying vortex beams. It introduces a technique for measuring the topography of mid-range rough optical surfaces and a vortex method for quantifying the phase retardation of samples. The principle of orientational imaging of gold dipole nanorods is also described. Metrology of structures with surface plasmons is currently a rapidly developing field, crucial for the realization of polarization-sensitive structured metasurfaces. The work includes results achieved in collaboration with the company Meopta s.r.o., related to the development of measurement methods based on quantitative phase reconstruction. These research activities led to the development of a coherence-controlled interferometer designed for measuring plan-parallel optical elements. Applied reconstruction algorithms, which are an essential part of the design of metrological technologies are described. Attention is also given to advanced image evaluation algorithms utilizing machine learning.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 11. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr., prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Doctoral programme / odbor:
Optics and Optoelectronics / Optics and Optoelectronics