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Digitale holografische Mikroskopie an rauen Oberflächen: Dissertation

4 stars - 11014 reviews / Write a review

Pages: 144

Language: German

Format: Eine elektronische Version eines gedruckten Buches - Unterstützte Lesegerätegruppen: PC/MAC/eReader/Tablet

Publisher: CreateSpace Independent Publishing Platform: 1 edition (25 Feb. 2017)

By: Andreas Brunn(Author)

Diese Arbeit beschä:ftigt sich mit den prinzipiellen Limitierungen und der Optimierung der digitalen holografischen Konturmessung speziell an rauen Oberflä:chen. Alle nö:tigen Grundlagen werden zunä:chst erlä:utert und alle gebrauchten Konventionen in einem inheitlichen Zusammenhang dargestellt. Anders als in den meisten Einfü:hrungen in die Holografie ist der hä:ufig in wechselndem Zusammenhang gebrauchte Begriff der Intensitä:t ausfü:hrlich erklä:rt und in der Darstellung der Interferenz sind die Schwingungsrichtungen der elektrischen Feldstä:rke linear polarisierten Lichtes miteinbezogen. Die Verknü:pfung zwischen digitaler Holografie und Interferometrie im Allgemeinen wird ausfü:hrlich behandelt, weswegen sich diese Arbeit auch besonders als Einfü:hrung in das Themengebiet eignet. An die Grundlagen anschließ:end wird der Schwerpunkt auf den Spezialfall der Konturmessung rauer Oberflä:chen gelegt. Verschiedene Optimierungen in der Konzeption des Aufbaus eines digitalen holografischen Systems mit einer Wellenlä:nge werden abgeleitet, prinzipielle Limitierungen dargestellt und zusammengefasst. Die Verschmierung der rekonstruierten Wellenfront durch die optische Abbildung wird anhand der Faltung mit der Impulsantwort eines linearen Systems prinzipiell dargestellt. Der Einfluss der Verschmierung manifestiert sich bei rauen Objektoberflä:chen aus physikalischen Grü:nden deutlicher als bei glatten Oberflä:chen. Der gesamte Messprozess der digitalen holografischen Mikroskopie wird beginnend mit der Objektbeleuchtung bis zum Erhalt des Messergebnisses analytisch dargestellt, prinzipielle Fehlereinflü:sse werden identifiziert und deren Kompensationen vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass differentielle Phasenmessungen wenigstens teilweise implizit Fehlerkompensation aufweisen. Das Konzept der amplitudengewichteten Phasenfilterung, die exponentielle Mittelwertbildung, wird um eine entsprechende Fehlerkompensationsmethode erweitert. Auß:erdem wird die nichtlineare Amplitudengewichtung in der exponentiellen Mittelwertbildung vorgestellt. Experimentelle Ergebnisse werden prä:sentiert. Die Anwendung weiterer Methoden, teilweise aus der Speckle\-interferometrie, auf die Messung der rekonstruierten Wellenfront wird vorgeschlagen. Die holografische Rekonstruktion der Schwebung zweier Bildwellen verschiedener Wellenlä:ngen zur Erweiterung des Messbereichs der Konturmessung wird kurz dargestellt. Der im Zusammenhang mit dieser Dissertationsschrift entstandene kreuzbegutachtete Journalartikel OE-150517: A Brunn: Compensated, nonlinear weighted exponential average filtering for digital holography on rough surfaces,“: Opt. Eng., 54(8), 084102 (2015). doi:10.1117/1.OE.54.8.084102 wurde am 4.8.2015 verö:ffentlicht.

Originalfassung in deutscher Sprache von als PDF zum kostenlosen Download findet


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