Student se v diplomové práci zabývá vývojem interferometrického délkového kalibrátoru s metrovým rozsahem určeného pro kalibraci fyzických etalonů délky a přesných skleněných pravítek. Práce vznikla v přímé spolupráci s oddělením Koherenční optiky ÚPT AV ČR. Rešeršní část pokrývá základy laserové interferometrie na odpovídající úrovni a její zpracování je vhodné i jako úvodní studijní materiál pro příchozí studenty skupiny. Jádro práce tvoří návrh, realizace a experimentální charakterizace přístroje. Student převzal počáteční ideu ze strany ÚPT a rozvinul ji do funkčního vzorku zařízení včetně výkresové dokumentace. Po systematické analýze geometrických chyb vedení a sérii cílených konstrukčních vylepšení dosáhl zlepšení shody škály z výchozích 1,27 μm na 102 nm peak-to-peak s kompenzací, tedy více než desetinásobného zlepšení. Sestavil rovněž rozpočet nejistot pro odměřování polohy i měření délkového standardu a vyvinul obslužný software přístroje včetně dvou pomocných modulů s přímou využitelností v laboratoři. Grafická úprava je funkční a účelná (nedostatkem jsou pouze jednopísmenná slova na koncích řádků), literatura je zpracována pečlivě a důsledně. Průběh prací hodnotím jako mimořádný — student pracoval systematicky, proaktivně a s nasazením překračujícím rámec zadání.

Diplomová práce Martina Fridricha se věnuje vývoji interferometrického délkového kalibrátoru s metrovým rozsahem, konkrétně mechatronickému subsystému zařízení vyvíjeného na ÚPT AV ČR. Téma je technicky velmi náročné, protože propojuje přesnou mechaniku, optickou metrologii, řízení pohonu, zpracování dat a stanovení nejistot.

Velmi kladně hodnotím, že práce nekončí pouze návrhem, ale vede k reálně sestavenému a opakovaně testovanému zařízení. Student rozpracoval výchozí koncept do CAD modelu a výrobní dokumentace, sestavil funkční vzorek, zprovoznil pohon a vytvořil obslužný software. Součástí práce jsou také pomocné softwarové moduly pro kalibraci environmentálních jednotek a integraci měřicích přístrojů ALMEMO do sítě CAN.

Za nejsilnější část práce považuji experimentální charakterizaci a následné úpravy zařízení. Student identifikoval vliv parazitních náklonů pohyblivého mostu, navrhl a realizoval úpravy mechaniky, doplnil převodovku, upravil předpruženou platformu a navrhl volné uložení kuličkové matice. Výsledkem je zlepšení shody interferometrů z přibližně 1,27 mikrometru na 344 nm a po geometrické kompenzaci až na přibližně 102 nm peak-to-peak.

Z konstrukčního hlediska mě mrzí, že nebylo možné pořídit základovou desku, která měla zajišťovat tuhost celého zařízení. Zvolená konstrukce z profilů je podle mě nešťastný kompromis. Bylo by vhodnější desku nechat vyrobit, případně využít jinou dostupnou tuhou desku určenou pro podobné účely. Naštěstí je v práci dále uvedeno, že profilová konstrukce je pevně uchycena k laboratornímu stolu. Tím se problém částečně řeší, ale zařízení je podle mě v současném stavu prakticky nepřenosné.

Líbí se mi vyřešení parazitního náklonu návrhem volného uchycení kuličkové matice. Jako oponent bych ale uvítal podrobnější porovnání s alternativním řešením, například uchycením matice přímo k vodicí kostce pomocí jedné rotační vazby. Pokud vrchní deska umožňuje přenos krutu od matice, nabízelo by se také uvažovat o tužší desce nebo uchycení blíže k vodicí tyči.

Práce má jasný praktický přínos pro další vývoj metrologického zařízení na ÚPT. Oceňuji také, že autor neskrývá limity současného stavu. V práci je uveden ambiciózní cíl dosáhnout nejistoty 50 nm na 1 m délky. Dosažená shoda interferometrů po kompenzaci je tomuto cíli výrazně blíže, ale demonstrační měření koncového standardu ukazuje, že pro rutinní použití bude nutná další charakterizace a zlepšení postupu měření. To ale odpovídá tomu, že práce řeší proof-of-concept zařízení a nikoliv hotový certifikovaný kalibrátor.

Celkově hodnotím práci jako velmi kvalitní diplomovou práci s výrazným praktickým a experimentálním přínosem. Student prokázal schopnost pracovat na reálném výzkumném zařízení, analyzovat zdroje chyb a navrhovat konkrétní technická zlepšení. Práci doporučuji k obhajobě. Topics for thesis defence:

1. U demonstračního měření koncového standardu uvádíte rozptyl výsledků přibližně 2,8 mikrometru mezi 15 měřeními. Který vliv podle Vás nejvíce přispívá k této opakovatelnosti a jaký konkrétní krok byste zvolil jako první pro její zlepšení?
2. Uvažoval jste i jiné řešení uchycení kuličkové matice, například uchycení přímo k vodicí kostce pomocí jedné rotační vazby? Jaké výhody a nevýhody má Vámi zvolené volné uložení oproti této variantě?