Abstract:
Vorgestellt wird ein Interferometer zur flächenhaften Vermessung einer optisch glatten Oberfläche, mit Mitteln zum Beleuchten eines Oberflächenbereiches mit mehreren diskreten Objektwellen aus verschiedenen Richtungen, und mit Mitteln, die an der Oberfläche reflektierte Objektwellen mit einer zu mehreren Objektwellen kohärenten Referenzwelle auf einem Detektor zu einem Interferogramm überlagern, Das Interferometer zeichnet sich dadurch aus, dass es dazu eingerichtet ist, die Oberfläche gleichzeitig mit mehreren Objektwellen zu beleuchten und die Referenzwelle durch eine Fizeau-Strahlteilerplatte oder ein Fizeau -Objektiv zu erzeugen, und dass das Interferometer eine im Strahlengang vor dem Detektor (14) angeordnete Interferometerblende (12) und eine Abbildungsoptik aufweist, wobei sich die Interferometerblende in der oder etwas außerhalb der Fourierebene der Abbildungsoptik befindet und die von der Oberfläche reflektierten Objektwellen filtert. Ein unabhängiger Anspruch richtet sich auf ein Verfahren zur flächenhaften Vermessung einer optisch glatten Oberfläche.
Abstract:
Verfahren und Anordnung zur konfokalen Durchlicht-Mikroskopie mit einer polychromatischen Lichtquelle und Spektrometer oder mit einer Wellenlängen-durchstimmbaren Lichtquelle sowie einer Kamera, insbesondere auch für die phasenauswertende Interferenz-Mikroskopie, insbesondere auch zur dreidimensionalen Vermessung oder Lokalisierung von einem oder mehreren Phasenobjekten in der mikroskopischen Skala wie bewegte, ungefärbte, lebende Zellen oder auch zur Auslesung von optischen Durchlicht-Datenspeichern. Im Detektionsstrahlengang erfolgt erfÊndungsgemäß eine chromatische Tiefenaufspaltung durch eine chromatische Brechkraft. Durchlicht-Mikroskope können auf dem Zemike-Interferenz-Phasenkontrast-, dem Nomarski-DIC-, dem Hoffman-HMC- oder auch auf dem Mach-Zehnder-Interferometer-Prinzip basieren. Der optische Gangunterschied in einem Phasen-Durchlicht-Mikroskop ist hierbei so eingestellt, dass Interferenzstreifen, auch insbesondere in Form eines Wavelets, auswertbar sind, wobei sich dünne Phasenobjekte durch lokale Phasenänderungen im Wavelet in Abhängigkeit von der Tiefenposition markieren. Im Beleuchtungsstrahlengang besteht eine zweite chromatische, entgegen gesetzt wirkende Brechkraft, so dass für dünne Phasenobjekte im Objektraum des Durchlicht-Mikroskops Konfokalität (A'λi-B'λi) besteht.
Abstract:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von Eigenspannungen in Objekten, insbesondere in beschichteten Objekten, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Objekten. Das Verfahren umfasst: Beaufschlagen einer Oberfläche (8) des Objekts (5) mit Laserlicht und Erzeugen eines Lochs oder eines Musters von Löchern und/oder lokal erwärmten Stellen im Objekt (5); Ermitteln der Oberflächenverformungen nach dem Beaufschlagen des Objekts (5) mit dem Laserlicht mittels eines optischen Verformungs-Messverfahrens; Ermitteln der im Objekt (5) vorliegenden Eigenspannungen aus den gemessenen Oberflächenverformungen, wobei das Erzeugen des Lochs Musters mittels einer optischen Abtastvorrichtung erfolgt, welche eine optische Ablenk- und/oder Modulationsanordnung zur steuerbaren Ablenkung und/oder Modulation des Laserlichts; und/oder eine Fokussieranordnung zur steuerbaren Fokussierung des Laserlichts umfasst.
Abstract:
Bei einem interferometrischen, konfokalen Verfahren und einer interferometrischen, konfokalen Anordnung für optische Datenspeicher, insbesondere Terabyte-Volumenspeicher, erfolgt eine Kopplung der spektralen Zweistrahl-Merferometrie mit breitbandiger Quelle elektromagnetischer Strahlung mit der chromatisch-konfokalen Technik, die eine Längsaufspaltung von Foki im Speichervolumen ermöglicht, die beugungsbegrenzt sind. Dieses neue Verfahren wird hier als chromatisch-konfokale Spektral-Interferometrie (CC-SI) bezeichnet. Dem Interferometer mit konfokaler Diskriminierung im Strahlengang ist hierbei ein Spektrometer nachgeordnet. Zur chromatischen Längsaufspaltung ist im interferometrischen Strahlengang eine diffraktiv-optische Zonenlinse (DOZE) mit Nutzung der ersten Beugungsordnung eingesetzt. Das Interferometer kann als fasergekoppeltes Interferometer mit Retroreflektor im fasergekoppelten Referenzarm und mit wellenlängenabhängiger Gangunterschiedsänderung mittels Dispersion oder Diffraktion ausgebildet sein. Der Gangunterschied im Interferometer ist so eingestellt, dass aus detektierten Interferogrammen mittels Spektralanalyse gut detektierbare Wavelets gebildet werden können. Dabei gibt es im optischen-transparenten Speichervolumen eine räumliche Anordnung von örtlich wechselnden Bereichen erhöhter und verringerter Reflexion im mikroskopischen Maßstab. Mittels numerischer Auswertung werden digitale Daten aus den Wavelets bestimmt, im einfachsten Fall ein Bit pro Wavelet. So werden Daten aus unterschiedlichen Tiefen des Speichermediums simultan gelesen. Dies ermöglicht eine sehr hohe Datentransferrate wie sie z. B. für Datenbanken oder bei der Datensicherung benötigt wird.
Abstract:
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen von multispektralem Beleuchtungslicht mit adressierbarem Spektrum, zur adaptiven multispektralen Bildgebung sowie zur Erfassung von strukturellen und/oder topographischen Informationen eines Objekts oder der Distanz zu einem Objekt. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine multispektrale Lichtquelle und eine Modulationseinrichtung zur zeitlichen Modulation der einzelnen Spektralkomponenten der multispektralen Lichtquelle mit jeweils voneinander unterschiedlichen Modulationsfrequenzen, Modulationsfrequenzbereichen und/oder Modulationssequenzen. Die multispektrale Lichtquelle umfasst (i) zumindest eine Lichtquelle (10) mit einem kontinuierlichen, quasi-kontinuierlichen oder Frequenzkamm-Spektrum und wellenlängendispersiven Mitteln (12) oder (ii) ein Ensemble oder Array von monochromatischen oder quasi- monochromatischen Lichtquellen mit voneinander jeweils verschiedenen Emissions-Wellenlängen oder Emissions-Wellenlängenbändern. Die Modulationseinrichtung umfasst (i) mindestens einen elektrisch steuerbaren, räumlichen Lichtmodulator (14) oder (ii) mehrere, der einzelnen monochromatischen oder quasi- monochromatischen Lichtquellen zugeordnete elektronische Ansteuermodule. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst ferner optische Mittel (18) zum Zusammensetzen der einzelnen modulierten Spektralkomponenten, um das multispektrale Beleuchtungslicht (24) mit adressierbarem Spektrum zu bilden.
Abstract:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Fourier- Transformations-Spektroskopie, insbesondere auch zur bildgebenden Strahlungsquellen- und Stoff-Analyse aller Aggregatzustände sowie zur bildgebenden In-vivo-Gewebe-Diagnostik, einschließlich von Tumorgewebe. Die Anordnung ist insbesondere auch als mobiler Scout-Sensor oder als eine hochparallelisierte fest installierte Analyse-Station im jeweils dafür geeigneten Spektralbereich ausgebildet. Erfindungsgemäß wird mittels einer spektral breitbandigen Quelle elektromagnetischer Strahlung eine Bestrahlung mindestens eines länglichen Bereiches in den beiden Aperturflächen (A1, A2) des genutzten Zweistrahl-Interferometers mit Längsrichtung des bestrahlten länglichen Bereiches senkrecht zur Schnittebene V-M durchgeführt. Dabei sind die Endreflektoren in Hybrid-Form mit partiellen Retro-Reflexionseigenschaften ausgebildet. Es ergibt sich ein Vorteil für die Robusfheit des Zweistrahl-Interferometers auch unter widrigen Bedingungen, da unerwünschter Tilt und unerwünschte Shear von Wellenfronten eingeschränkt und/oder auch zur numerischen Kompensation erfasst werden. Somit können zuverlässige Interferogramm-Daten zur Spektrenberechnung bereitgestellt werden.
Abstract:
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Kodierscheibe für einen optischen Drehwinkelsensor bzw. Drehgeber, einen optischen Drehwinkelsensor bzw. Drehgeber mit einer verbesserten Kodierscheibe, sowie ein Verfahren zur optischen Korrektur bzw. Kompensation eines Winkelmessfehlers eines optischen Drehgebers, insbesondere eines Winkelmessfehlers, welcher durch eine Verschiebung bzw. Dezentrierung der Kodierscheibe bedingt ist. Die Kodierscheibe (20) umfasst zumindest eine Maßspur (22) und zumindest eine Kompensationsspur (24), wobei die Maßspur (22) in einem ersten radialen Bereich der Kodierscheibe (20) angeordnet ist; und die Kompensationsspur (24) zentriert zu der Maßspur (22) auf einen zweiten radialen Bereich der Kodierscheibe (20) angeordnet ist, so dass das Zentrum der Maßspur (22) mit dem Zentrum der Kompensationsspur (24) zusammenfällt. Vorzugsweise ist die Kompensationsspur (24) derart ausgelegt, dass zumindest ein Teil des auf einen Bereich der Kompensationsspur einfallenden Lichts durch die Kompensationspur (24) radial in Richtung der Achse durch das gemeinsame Zentrum von Kompensations- und Maßspur (22, 24) abgelenkt wird. Vorzugsweise besitzt die Richtung des durch die Kompensationsspur abgelenkten Ausleselichts einen Schnittpunkt mit der Achse durch das gemeinsame Zentrum von Kompensationsspur und Maßspur, wobei der Abstand zwischen der Kompensationsspur und diesem Schnittpunkt der Länge des Lichtwegs zwischen der Kompensationspur und der Maßspur entspricht. Das Ausleselicht kann kohärent oder inkohärent sein. Der Radius der Kompensationsspur kann kleiner, größer oder gleich dem Radius der Maßspur sein. Vorzugsweise weist die Kompensationsspur (24) eine diffraktive Struktur auf.
Abstract:
Die Erfindung betrifft die konfokale Spektral-Interometrie zur Erfassung des Abstandes und der Form, sowie zur Optischen Kohärenz-Tomografie (OCT) und/oder Kohärenz-Mikroskopie (OCM) mit einer Multiwellenlängen-Quelle oder einer durchstimmbaren Quelle und mit Abbildung mittels Fokussier-Systems auf einen Empfänger, wobei chromatische Tiefenaufspaltung z.B. durch eine diffraktiv-optische Zonenlinse im Fokussier-System erfolgt und eine Spektralanalyse mittels dispersivem Spektrometer durchgeführt wird oder die interferierende elektromagnetische Strahlung bei der Wellenlängendurchstimmung detektiert wird und aus dem Spektrum (z.B. mit FFT) über die Kenntnis der Tiefenaufspaltung im chromatisch-konfokalen System und des Brechungsindexes diez-Position der Objektdetails bestimmt wird.
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.
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.