Nový výsledek z oblasti optické metrologie - metodu, jak zvýšit rozlišení optických měření - prezentoval v prestižním vědeckém časopise Physical Review Letters vědec z Katedry optiky Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého Miroslav Ježek. Výzkum prováděl spolu s kolegy z Dánské technické univerzity v Lyngby. Výsledek představuje nový standard pro hodnocení super-rozlišení a otevírá cestu k novým metrologickým metodám.

Rozlišení je důležitým parametrem měření ve všech oblastech vědy a techniky. V mnoha aplikacích i základním výzkumu je měření nějaké veličiny převedeno na záznam počtu kmitů světla. Příkladem může být optické měření délky - laserový svazek je rozdělen, jedna část prochází měřeným úsekem a druhá referenční drahou; po zpětném složení je možné pozorovat interferenci světla v podobě opakovaného střídání větší a menší intenzity světla. Změna měřené délky vyvolá posuv o určitý počet maxim, jenž lze vyjádřit v jednotkách délky.
"Přirozenou otázkou je, jak malou změnu dráhy dokážeme tímto způsobem zaznamenat. Většinou se za základní rozlišení považuje přechod z maxima do minima nebo obráceně, tedy polovina vlnové délky použitého světla. Pro viditelné záření se jedná řádově o stovky nanometrů, tedy desetitisíciny milimetru. Některé aplikace nad tímto omezením zvítězily použitím signálů s kratší vlnovou délkou, například rentgenového záření nebo urychlených elektronů," vysvětlil Miroslav Ježek.
Jiné řešení nabídla kvantová optika: využitím kvantově provázaných stavů elementárních částic světla - fotonů - je možné docílit více proužků v jedné periodě, a tedy několikanásobného zlepšení rozlišení. Kvantově provázané stavy jsou ale velmi citlivé a extrémně snadno ztrácí své přednosti.
Spolupráce doktora Ježka s týmem z Dánské technické univerzity přinesla překvapivý výsledek: "Několikanásobné zvýšení rozlišení nevyžaduje kvantově provázané stavy, ale lze ho dosáhnout pouze s využitím záření laseru a prakticky bez dopadu na neurčitost měření. Výsledek představuje nový standard pro hodnocení super-rozlišení a otevírá cestu k novým metrologickým metodám," uvedl Ježek.
Obsahem příspěvku v prestižním vědeckém časopise je dosažení vyššího rozlišení, takzvaného super-rozlišení, měření optické fáze v interferometru. A důvod? Na měření fáze v optickém interferometru lze převést řadu dalších měření, například měření délky, vibrací, síly a optických vlastností látky jako je hustota, index lomu, koncentrace látky a podobně.
U zrodu dlouhodobé spolupráce olomouckých a kodaňských fyziků stál Radim Filip z olomoucké katedry optiky. "Spolupráce s týmem profesora Ulrika L. Andersena vedla již dříve k řadě zajímavých experimentálních testů našich teorií. Nyní však přímo spolupracují experimentální týmy z Olomouce a Lyngby s komplementárními technologiemi, což je krok k nové experimentální úrovni," řekl Filip.