Reduktion von Phasensingularitäten zur Vermeidung von Unwrapping-Problemen bei der Auswertung von Speckle-Shearing-Interferogrammen

Third party funded individual grant


Project Details

Project leader:
Prof. Dr. Norbert Lindlein

Project members:
Vanusch Nercissian
Dr. Klaus Peter Mantel
Prof. Dr. Johannes Schwider
Kristina Johanna Seifert

Contributing FAU Organisations:
Institut für Optik, Information und Photonik
Lehrstuhl für Experimentalphysik (Optik)
Naturwissenschaftliche Fakultät

Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
Start date: 01/04/2011
End date: 30/04/2013


Research Fields

Optical metrology
Lehrstuhl für Experimentalphysik (Optik)


Abstract (technical / expert description):


Zur Messung von Deformationen rauher Objekte hat sich die Speckle-Interferometrie etabliert. Um besonders kompakte Aufbauten zu erreichen, werden dabei oft Shearing-Einheiten eingesetzt, wobei die Ableitung der Phaseninformation in Shearrichtung gemessen wird. Die in der Speckle- Interferometrie auftretenden Phasensingularitäten erschweren allerdings die Auswertung erheblich, da dann bei der Kontinuierung („phase unwrapping“) der gemessenen modulo-2π-Phasenwerte Vieldeutigkeiten auftreten. Um dieses Problem zu lösen, wird hier – unseres Wissens erstmalig – eine Kombination von physikalische Maßnahmen vorgeschlagen, mit deren Hilfe die Phasensingularitäten im Idealfall vollständig eliminiert, zumindest jedoch drastisch reduziert werden können, so dass die Phaseninformation direkt mit Hilfe von Standardmethoden wie dem „phase unwrapping“ für glatte Flächen gewonnen werden kann. Dabei soll zum einen der Specklekontrast mittels einer speziellen Formung der Lichtquelle verringert werden, was die Zahl der Singularitäten soweit reduziert, dass sie bei der Phasenauswertung nicht weiter stören. Zum anderen soll Zwei-Wellenlängen-Interferometrie verwendet werden, um die effektive Wellenlänge des Lichts synthetisch zu erhöhen, da die Phasenauswertung sonst bereits aufgrund der Rauhigkeit des Testobjekts scheitern muss. Insgesamt ergäbe sich damit die Möglichkeit, Standard-Phasenalgorithmen in der Speckle-Interferometrie einzusetzen und die Phasenauswertung deutlich zu vereinfachen.



Publications

Schwider, J., Nercissian, V., & Mantel, K.P. (2015). Phase retrieval from carrier frequency interferograms: reduction of the impact of space-variant disturbances. Journal of the European Optical Society: Rapid Publications, 10, --.
Mantel, K.P., Nercissian, V., & Lindlein, N. (2014). Incoherent averaging of phase singularities in speckle-shearing interferometry. Optics Letters, 39, 4510--4513.
Nercissian, V., Mantel, K.P., Harder, I., & Lindlein, N. (2014). Reduktion der Residuenanzahl bei lateraler Speckle-Shearing-Interferometrie: Simulationen und Messergebnisse. In Proceedings of the 115. Jahrestagung der DGaO. Karlsruhe: DGaO.
Nercissian, V., Mantel, K.P., Seifert, K.J., Berger, A., Harder, I., & Lindlein, N. (2013). Reduktion von Phasensingularitäten bei lateraler Shearing-Speckle-Interferometrie. In Proceedings of the 114. Jahrestagung der DGaO. Braunschweig: DGaO.
Seifert, K.J., Berger, A., Mantel, K.P., Nercissian, V., & Lindlein, N. (2012). Comparison of phase unwrapping algorithms applied to singular phase fields. In DGaO Proceedings. Eindhoven NL.
Nercissian, V., Harder, I., Mantel, K.P., Berger, A., Leuchs, G., Lindlein, N., & Schwider, J. (2011). Diffractive simultaneous bidirectional shearing interferometry using tailored spatially coherent light. Applied Optics, 50, 571--578.
Nercissian, V., Mantel, K., Harder, I., Berger, A., Schwider, J., & Lindlein, N. (2010). Diffraktives 2D-Shearing-Interferometer mit partieller rÃa4umlicher KohÃa4renz. In DGaO-Proceedings (pp. A17).

Last updated on 2018-22-11 at 19:21