Volume 73, Issue 3 - 3

In diesem Beitrag wird ein neues Verfahren zum Zweck des interferometrischen Formvergleichs mit einem nominell identischen Objekt vorgestellt. Bei dem Verfahren wird nicht vorausgesetzt, dass die zu vergleichenden Objekte dieselbe Mikrostruktur der Oberfläche aufweisen und am selben Ort physisch vorhanden sind. Durch die Anwendung der digitalen Holografie in Verbindung mit elektrisch ansteuerbaren Lichtmodulatoren zur optischen Rekonstruktion von digitalen Hologrammen ergeben sich neue Möglichkeiten der aktiven Wellenfrontmodifikation.

In the paper a brief survey of research at the Department is given that had a twofold aim: to support the project DISCO in indirect and direct ways as well. In this respect the physical state of the art of the analogue basis of DISCO is discussed: principle of the comparative technique named difference holographic interferometry (DHI) is analysed and applications for comparative deformation and shape control in analogue holography are presented. Peculiarities of holographic illumination as well as requirements for repositioning of the master and test objects at comparative measurements are treated. Investigations of the measuring range extension in holographic interferometry are described. Detailed analysis is devoted to the puzzle-read-out extension technique. Finally, application of the principles of DHI in comparative deformation control by digital holography and the developed portable laboratory device for comparative deformation control are presented.

Ein System zur Aufnahme und Rekonstruktion von digitalen Hologrammen mit digitaler Bearbeitung der Hologrammdaten wird gezeigt. Daten von einer CCD-Kamera werden in den PC eingelesen und von diesem auf den Lichtmodulator gegeben. Damit wird ein Analog-Digital-Konverter (Hologrammaufnahme) und ein Digital-Analog-Konverter (optische Hologrammrekonstruktion) realisiert.

Spatial Light Modulator (SLM) systems for phase modulation of coherent light sources are mainly MEMS- (Micro-Electro-Mechanical Systems) or LCD- (Liquid Crystal Display) based. Driving forces for this technology are mainly the consumer electronics industry leading to high-resolution reflective micro-displays. These days panels with 1920 × 1200 pixel are available. The pixel pitch goes down to 8 microns, the devices can handle also high power applications and show an almost analogue modulation of the light either in amplitude or phase. The phase modulating properties of these devices enable a light efficient optical reconstruction of digital holographic data or active wave front control.

Für die digitale Holografie (DH) und die vergleichende digitale Holografie (CDH) werden computeradressierbare Modulatoren zur Hologrammrekonstruktion benötigt. Um qualitativ hochwertige Hologramme mit hoher Beugungseffizienz rekonstruieren zu können, müssen die Eigenschaften der Modulatoren genau bekannt sein. Dies macht eine Charakterisierung der Modulatoren im Hinblick auf Amplitudenmodulation, Phasenmodulation, Beugungseffizienz und Oberflächentopografie notwendig.

Faserlasersysteme bieten eine interessante Möglichkeit für Laserquellen mit hoher Strahlqualität im sichtbaren Spektralbereich. Pr/Yb-dotierte Fasersysteme mit Emissionslinien im roten, orangen, grünen und blauen Spektralbereich wurden als abstimmbare Laser (zentrale Wellenlänge 605 nm, Abstimmbereich ca. 8 nm) und als modengelockte Lasersysteme mit Pulsdauern kleiner 100 ps betrieben. Als Gainmedium wurden Pr/Yb-dotierte Fluoridfasersysteme verwendet, während sowohl der gesamte Laserresonator als auch die Modelockingeinheit als quarzfaserbasierte Hybridkomponente realisiert wurden.

Digital holographic microscopy (DHM) is an imaging technique, which can be applied to the visualisation and metrology of microscopic objects. It has been established in the frame of the DISCO project that DHM can be considered as an efficient method for direct comparison of the shape or deformations of two objects. “Comparison DHM” allows a straight comparison with a gauge provided by a manufacturer or customer. The phase subtraction between ideal and actual wavefront of the object provides data equivalent to those given by a Twyman–Green or a Mach–Zehnder interferometer.