Partiell kohärente Beleuchtung in der lateralen Shearing-Interferometrie:
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Erlangen
FAU University Press
2018
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Band 12 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABSTRACT III
KURZBESCHREIBUNG V
EINLEITUNG 1
1 GRUNDLAGEN DER INTERFEROMETRIE 5
1.1 BEDEUTUNG DER ZWEISTRAHLINTERFERENZGLEICHUNG
.....................
5
1.1.1 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG VON WELLENFELDERN . . . 5
1.1.2 UNTERDRUECKTE STOERINTERFERENZEN . . .
1.2 VERWENDUNG VON AUSGEDEHNTEN LICHTQUELLEN
1.2.1 RAEUMLICHE K O H AE RE N Z
.......................
1.3 PHASENSCHIEBENDE INTERFEROMETRIE
(PSI)................................. 11
1.3.1 P HASENINFORM ATION
.....................................................
11
1.3.2 PHASENAUSWERTUNG
.....................................................
12
1.3.3 PHASENKONTINUIEREN
.....................................................
13
1.3.4 DETEKTION VON RESIDUEN IM P H A SEN FELD
.....................
15
2 GRUNDLAGEN DER LATERALEN SHEARING-INTERFEROMETRIE 17
2.1 GESHEARTES
PHASENFELD..............................................................
17
2.2 ZWEIDIMENSIONALE PIT-PUNKTIONEN UND PHASENINTEGRATION . . 19
2.3 DIFFFAKTIVE REALISIERUNG DER
SHEARING-EINHEIT........................ 22
2.3.1 BINAERE P H ASEN G ITTER
.....................................................
24
2.3.2
STRICHGITTER....................................................................
26
2.3.3 S CHACHBRETTG
ITTER........................................................ 27
2.3.4 HERLEITUNG DER GITTERGLEICHUNG....................................
29
I 00 00
3 SIMULTANE ERFASSUNG BEIDER KOMPONENTEN
DES GRADIENTENFELDES 31
3.1 SIMULTANES LATERALES
SHEARING................................................... 31
3.2 M ESSAUFBAUTEN
..........................................................................
32
3.2.1
POLARISATIONSINDIZIERUNG............................................. 33
3.2.2 PIXELM
ASKE.....................................................................
35
3.2.3 BIDIREKTIONALES S H E A RIN G
............................................. 37
3.3 RAEUMLICHE
LICHTQUELLENFORMUNG............................................. 40
3.3.1 PERIODISCHE LICHTQUELLE UND
PERIODISCHER K ONTRASTVERLAUF....................................... 40
3.3.2 VERWENDUNG EINES D AM M ANN-G ITTERS
........................
43
3.3.3 EXPERIMENTELLE VERIFIKATION DES KONTRASTVERLAUFS . . . 45
3.4 VERWENDUNG BREITBANDIGER
LICHTQUELLEN................................. 46
3.4.1 ACHROMATISCHES VERHALTEN DER SHEARING-EINHEIT . . . 46
3.4.2 WELLENLAENGENABHAENGIGE PERIODIZITAET DER LICHTQUELLE
UND K
ONTRASTVERLUST...................................................... 49
3.5 TOLERANZBETRACHTUNGEN UND FEHLERANALYSEN
...........................
50
3.5.1 NUMMERIERUNG DER INTERFERIERENDEN TEILWELLEN . . . 50
3.5.2 KONTRASTVERLUST INTERFERIERENDER TEILWELLEN DURCH
NICHTLINEAREN S H E A R
...................................................... 51
3.5.3 SIMULIERTE
PHASENFEHLER................................................ 52
4 SPECKLE-SHEARING-INTERFEROMETRIE MIT EINER
PARTIELL KOHAERENTEN LICHTQUELLE 57
4.1 LATERALES
SPECKLE-SHEARING......................................................
57
4.1.1 VIELSTRAHLINTERFERENZ BEI RAUEN O B E RFLAE C H E N
............
58
4.1.2 MESSAUFBAU
.................................................................. 59
4.1.3 ZWEIWELLENLAENGENMESSUNG (SYNTHETISCHE WELLENLAENGE) 61
4.1.4 D EFORM ATIONSM
ESSUNG................................................ 64
4.1.5 DEFORMATIONSMESSUNG MIT SYNTHETISCHER WELLENLAENGE 65
4.1.6 LAGE DER RESIDUEN IM GESHEARTEN SPECKLE-FELD .... 67
4.2 AUSWIRKUNG DER RAEUMLICH INKOHAERENTEN BELEUCHTUNG .... 68
4.2.1 KONTRAST DER INTERFERENZ- UND
SICHTBARKEIT DER DEFORMATIONSSTREIFEN
........................
70
4.2.2 REDUKTION DER R ESIDUENZAHL.......................................
73
5 ERKLAERUNG DER REDUKTION DER RESIDUENZAHL
ANHAND VON SIMULATIONEN 75
5.1 VEREINFACHTES SIMULATIONSMODELL MITTELS LINEARER SYSTEMTHEORIE 75
5.2 ANALYSE VON REDUKTIONSKURVEN UND PHASENSTATISTIKEN .... 77
5.2.1 REDUKTIONSKURVEN FUER VERSCHIEDENE LICHTQUELLENFORMEN 77
5.2.2 PHASENSTATISTIK UND STAERKE DER REDUKTION ....... 78
5.2.3 EXPERIMENTELLE VERIFIKATION DER PHASENSTATISTIKEN . . 80
5.3 MECHANISMUS DER R E D U K TIO N
..................................................
83
5.3.1 INKOHAERENTE UEBERLAGERUNG IN EINER
VEKTORIELLEN ERSATZDARSTELLUNG
..........................
83
5.3.2 OFFSET IN DER P H ASEN STATISTIK
......................................
86
5.3.3 PHASENSTATISTIK UND STRUKTUR DER
GESHEARTEN SPECKLE-PHASE
............................................
87
5.3.4 ERKENNTNISSE AUS DEN S IM U LATIO N EN ...........................
89
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 93
LITERATURVERZEICHNIS 97
EIGENE VEROEFFENTLICHUNGEN UND TAGUNGSBEITRAEGE 101
DANKSAGUNG 105
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