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公开(公告)号：WO2018108697A1
公开(公告)日：2018-06-21
申请号：PCT/EP2017/081832
申请日：2017-12-07
Applicant: UNIVERSITÄT STUTTGART
Inventor： KÖRNER, Klaus , OSTEN, Wolfgang
Abstract: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Single-shot-Interferometric, die zur Erfassung von Abstand, Profil, Form, Welligkeit, Rauheit oder der optischen Weglänge in oder an optisch rauen oder glatten Objekten oder auch zur optischen Kohärenz-Tomografie (OCT) eingesetzt werden können. Die Anordnung umfasst eine Lichtquelle, ein Interfcrometer, bei dem im Referenzstrahlengang ein End-Reflektor angeordnet ist, sowie einen Detektor zur Detektion eines Interferogramms. Im Referenzstrahlengang des Interferometers kann der End-Reflektor mit drei planen Reflexionsflächen als Prismenspiegel- oder als Luftspiegel-Baugruppe ausgebildet werden, um zwischen Referenz- und Objektbündel eine Lateral-Shear vom Betrag delta_q zur Gewinnung eines räumlichen Interferogramms zu erzeugen. Die Ausbildung dieser Baugruppe hinsichtlich der Winkel und der Anordnung der Reflexionsflächen ermöglicht einen großen Aperturwinkel für eine hohe numerische Apertur. Beim Verfahren kann im Referenzstrahlengang eine Reduzierung des Aperturwinkels des Referenz-Strahlenbündels mit bündelbegrenzenden Mitteln durchgeführt werden, um eine optimale Anpassung an den geometrisch gegebenen Aperturwinkel des End-Reflektors im Referenzstrahlengang zu erreichen, der kleiner als der Aperturwinkel im Objektstrahlengang ausgebildet ist. Der End-Reflektor im Referenzstrahlengang kann auch als Bestandteil eines zweiten Interferometers zur hochaufgelösten Messung der Verschiebung der Anordnung zur Single-shot-Interferometrie genutzt werden, wobei diese Verschiebung der Fokussierung dient. Der End-Reflektor ist als eine Dreifach-Reflexions-Anordnung (z.B. eine Prismenanordnung) mit drei Reflexionsflächen ausgebildet. Die Dreifach-Reflexions-Anordnung kann einen M- oder W-Strahlengang, einen sich nicht kreuzenden Zick-Zack Strahlengang oder einen sich kreuzenden (Zick-Zack) Strahlengang aufweisen.
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公开(公告)号：WO2012136238A1
公开(公告)日：2012-10-11
申请号：PCT/EP2011/006546
申请日：2011-12-23
Applicant: UNIVERSITÄT STUTTGART , KÖRNER, Klaus , PEDRINI, Giancarlo , PRUß, Christof , OSTEN, Wolfgang
Inventor： KÖRNER, Klaus , PEDRINI, Giancarlo , PRUß, Christof , OSTEN, Wolfgang
CPC classification number: G01B11/2441 , G02F2203/54 , G02F2203/56 , G03H1/0443 , G03H1/0866 , G03H2001/0033 , G03H2001/045 , G03H2001/0467 , G03H2210/62 , G03H2222/13 , G03H2222/22 , G03H2222/23 , G03H2222/24 , G03H2222/33
Abstract: Verfahren und Anordnung zur Kurz-Kohärenz-Holografie zur Abstandsmessung, zur Profilerfassung und/oder zur 3D-Erfassung eines oder mehrerer Objektelemente und/oder Objektbereiche und/oder Objekte oder zur Auslesung holografischer Volumenspeicher mit einem holografischen Interferometer und mit mindestens einer kurz-kohärenten Lichtquelle. Das holografische Interferometer weist für jedes optisch erfasste Objektelement im Hologramm einen optischen Gangunterschied deutlich ungleich null auf. Zur optischen Erfassung des Objekts in Form von Hologrammen ist mindestens ein spektral integral detektierender, gerasterter Detektor angeordnet. Erfindungsgemäß ist die kurz-kohärente Lichtquelle mit Frequenzkamm mit der optischen Verzögerungslänge Y1 ausgebildet. Detektierte Hologramme werden numerisch rekonstruiert. Aus den Hologramm-Rekonstruktionen werden relative Abstände von Objektelementen zueinander oder auch absolute Abstände zu einer Referenz in der Anordnung zur holografischen Interferometrie digital errechnet, so dass schließlich eine 3D-Punktwolke von Objektelementen und/oder Objektbereichen und/oder Objekten vorliegt. Mit dem erfindungsgemäßen Ansatz ist es auch möglich, Daten aus holografischen Volumenspeichern oder dreidimensional strukturierte Signaturen parallelisiert optisch auszulesen.
Abstract translation: 方法和装置用于短相干全息用于距离测量，轮廓测量和/或用于一个或多个对象的元件和/或对象的区域和/或对象的3D捕捉或用于读取全息容量储存器与全息干涉仪和至少一个短相干光源 ， 全息干涉仪包括一个光程差显著非零在全息元件各光学检测对象。 在光栅化检测器的全息图的形式的对象的光学检测是至少一个光谱一体地检测布置。 根据本发明的短相干光源与光延迟长度Y1频率梳形成。 检测到的全息图数字重建。 对象元件彼此或绝对距离的相对距离是从用于从全息图再现全息干涉的布置的参考数字来计算，使得最终有对象元素和/或对象的区域和/或物体的一个3D点云。 利用本发明的方法，但也可以将数据从全息存储体积转移，或三维结构的签名并行光学读取。
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公开(公告)号：WO2011089010A1
公开(公告)日：2011-07-28
申请号：PCT/EP2011/000248
申请日：2011-01-21
Applicant: UNIVERSITÄT STUTTGART , KÖRNER, Klaus , BERGER, Reinhard , OSTEN, Wolfgang
Inventor： KÖRNER, Klaus , BERGER, Reinhard , OSTEN, Wolfgang
IPC: G01B9/02
CPC classification number: G01B9/0209 , G01B9/02032 , G01B9/02061 , G01B2290/15
Abstract: Es handelt sich um eine Anordnung und ein Verfahren zur robusten Interferometrie zur Erfassung von Abstand, Tiefe, Profil, Form, Welligkeit, Ebenheitsabweichung und/oder Rauheit oder der optischen Weglänge in oder an technischen oder biologischen Objekten, auch in Schichtenform, oder auch zur optischen Kohärenz - Tomografie (OCT). Erfindungsgemäß ist im Referenzstrahlengang des Interferometers ein End-Reflektor mit drei Planspiegeln in Rachen- oder Labyrinth - Form als kompakte Baugruppe ausgebildet. Die Flächen dieser drei Planspiegel liegen so, dass bei diesem Interferometer zwischen Referenz- und Objektbündel eine Lateral - Shear vom Betrag delta_q besteht, wodurch mindestens ein räumliches Interferogramm auf dem gerasterten Detektor erzeugt wird.
Abstract translation: 这是一种装置和用于为检测距离，深度，轮廓，形式，波纹度的鲁棒干涉的方法，平整度偏差和/或粗糙度或中或上的技术或生物对象的光路长度，即使在片材形式，或向光学 相干 - 断层摄影术（OCT）。 的端部反射器在咽喉或迷宫3分平面镜根据本发明的干涉仪的参考光束路径 - 形成为紧凑的组件的形状。 这三个平面镜的表面被定位成使得，在参考和目标光束的横向之间的这种干涉仪 - 从由此所述光栅化检测器上产生至少一个空间干涉图的量由delta_q剪切。
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公开(公告)号：WO2010040570A1
公开(公告)日：2010-04-15
申请号：PCT/EP2009/007327
申请日：2009-10-12
Applicant: UNIVERSITÄT STUTTGART , KÖRNER, Klaus , OSTEN, Wolfgang
Inventor： KÖRNER, Klaus , OSTEN, Wolfgang
CPC classification number: G01B9/02004 , G01B9/02008 , G01B9/02036 , G01B9/02042 , G01B9/02057 , G01B9/02091 , G01B2210/50 , G01B2290/25 , G01B2290/30 , G02B21/0056
Abstract: Verfahren und Anordnung zur skalierbaren konfokalen Interferometrie zur Abstandsmessung, zur 3D-Erfassung eines Objekts, zur OC-Tomografie mit einem objektabbildenden Interferometer und mindestens einer Lichtquelle. Das Interferometer weist an jedem optisch erfassten Objektelement einen optischen Gangunterschied ungleich null auf. So weisen die Maxima eines sinusoidalen Frequenz-Wavelets, zugehörig zu jedem erfassten Objektelement, jeweils einen Frequenzabstand Δf_Objekt auf. Zur Aufnahme des Objekts ist mindestens ein spektral integral detektierender, gerasterter Detektor angeordnet. Vorzugsweise ist die Lichtquelle mit Frequenzkamm ausgebildet und die Frequenzkamm-Abstände Δf_Quelle werden beim Messen vorbestimmt über der Zeit in einem Scan verändert. Die Frequenzabstände Δf_Quelle werden dabei für jedes Objektelement zumindest einmal gleich dem Frequenzabstand Δf_Objekt oder gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Frequenzabstände Δf_Objekt gemacht. Dies kann aber auch durch einen Scan im objektabbildenden Interferometer erfolgen. Im Scan wird eine Modulation in einem Signalverlauf erzeugt und sequenziell mittels gerasterten Detektors detektiert. Die in diesem Signalverlauf, beispielsweise am Modulationsmaximum, aktuelle Größe der Frequenzkamm-Abstände Δf_Quelle wird bestimmt und dient im Weiteren der Berechnung des zugehörigen optischen Gangunterschiedes eines detektierten Objektelements. Daraus werden Abstände von Objektelementen oder Änderungen der optischen Weglängen, beispielsweise bei einem biologischem Mikroobjekt, in einem Prozess bildgebend bestimmt.
Abstract translation: 用于可伸缩共焦干涉用于距离测量，三维检测的对象的，对OC-断层摄影与物体成像干涉仪和至少一个光源的方法和装置。 所述干涉仪包括一个光程差在每个检测到的对象的光学元件不等于零。 所以有一个正弦频率子波的极大值，与每个检测到的对象元素相关联的，每一个都具有频率间隔？F_Objekt上。 用于接收所述的光栅化对象检测器是至少一个光谱一体地检测布置。 优选地，所述光源与梳频率和频率梳的距离形成的？F_Quelle被上测量期间中的扫描时间的变化预先确定的。 的频率间隔？F_Quelle由此对于至少一次等于频率差？F_Objekt或等于频率间隔？F_Objekt的整数倍的每个对象部件构成。 但是，这也可以通过在物体干涉成像扫描来完成。 在扫描的调制波形中产生并通过光栅化检测器来顺序地检测。 在该波形中，例如，在调制最大值，频率梳的距离的当前大小？F_Quelle被确定，并且在检测到的对象的元素相关联的光程差的进一步计算中使用。 这在处理的生物微对象的元件或改变光路长度，例如对象的距离可以通过成像来确定。
