bakalářská práce

Aktivní redukce šumu zdroje laserového záření pro optickou past

Text práce 4.74 MB Příloha 13.85 MB

Autor práce: Ing. Vojtěch Gajzler

Ak. rok: 2022/2023

Vedoucí: Ing. Martin Brablc, Ph.D.

Oponent: Ing. Roman Adámek, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá redukcí šumu laserového zdroje pro zvýšení účinnosti optické pasti. V první části je popsána problematika šumu, způsoby potlačení šumu a řídící deska Red Pitaya. Následující část důkladně popisuje tvorbu programu pomocí Simulinku a Xilinx Vivado. Dále je popsána metoda redukce šumu pomocí PI regulátoru. Závěr práce je věnován vyhodnocení experimentu pro ověření funkčnosti redukce šumu.

Klíčová slova:

FPGA, Red Pitaya, laser, optická past, výkonově spektrální hustota, redukce šumu, generování VHDL

Termín obhajoby

16.06.2023

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student ve vymezeném čase prezentoval svoji bakalářskou práci, dále byly přečteny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky související s bakalářskou prací: Mohl byste blíže okomentovat, jak jste postupoval při tvorbě filtru šumu? Jaký typ FPGA byl v práci využit? Po zodpovězení všech dotazů byla obhajoba celkově hodnocena jako výborná - A.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Studijní program

Mechatronika (B-MET-P)

Složení komise

doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Brablc, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šebek, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Maršík, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Martin Brablc, Ph.D.

Student Vojtěch Gajzler v rámci své bakalářské práce ve spolupráci s UPT AV ČR navrhl, implementoval a následně experimentálně úspěšně ověřil zadanou metodu aktivní redukce šumu laserového zdroje, který je součástí aparatury optické pasti. Jedná se o téma, které přímo slouží pro podporu teoretického výzkumu v oblasti kvantové fyziky. Student pracoval samostatně a byl schopen splnit nelehké zadání v celém rozsahu. V rámci řešení tématu se musel zorientovat ve velkém množství teoretických i praktických poznatků z nichž mnohé přesahují rámec běžných znalostí požadovaných v rámci bakalářského studia.

Samotný text práce je psán srozumitelně a dobře dokumentuje provedené experimenty. V některých pasážích kapitoly 3 bude zřejmě pro nezaujatého čtenáře těžší se zorientovat, ale to je dáno komplexností tématu. Jinak k bakalářské práci nemám po formální stránce žádné výhrady a doporučuji ji k obhajobě s hodnocením A - výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Roman Adámek, Ph.D.

Předkládaná práce pana Gajzlera se zabývá problematikou aktivní redukce šumu zdroje laserového záření pro optickou past s využitím FPGA. V práci se autor kromě popisu řešení věnuje i úvodu do používání platformy RedPitaya.

Cíle práce považuji za splněné. Nicméně u cíle tři, návrh a simulační ověření různých metod redukce šumu, postrádám právě představení a porovnání více způsobů.

Text práce je dobře strukturovaný s minimem gramatických chyb a překlepů. Autorovi se podařilo stručným a výstižným způsobem popsat zkoumanou problematiku, která zasahuje do oblastí, se kterými se většina mechatroniků běžně nepotkává. I přes výtku zmíněnou výše, hodnotím práci známkou A-výborně, jelikož se autor musel seznámit se značně specifickou oblastí mikrofotoniky a zpětnovazebním řízením pomocí FPGA.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Proč byl pro redukci šumu zvolen přístup založený na PID regulátoru?
  2. Jak se změnil histogram šumu jeho aktivní regulací?
  3. V návaznosti na cíl práce číslo tři. Můžete uvést další možnosti aktivní redukce šumu a krátce je srovnat s vaším řešením?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová