forschungsprogramm optische technologien - Baden-Württemberg ...

Es wurde bereits erfolgreich ein hochdynamisierbares konfokales
System demonstriert, das durch den Einsatz von Membranspiegeln
ohne mechanischen z-Scan auskommt. Der Scan wird
durch den Spiegel mit Stellzeiten unter 1 ms realisiert. Für den
schnellen Tiefenscan mit adaptiven Spiegeln wurde ein Auswerteverfahren
aus der chromatisch-konfokalen Mikroskopie
adaptiert.
Für die Aberrationskorrektur beim Tiefenscan ins Material
wurde die Ansteuer-Software für den adaptiven Spiegel um ein
neues Optimierungsmodul basierend auf einem genetischen
Algorithmus erweitert. Hierzu wurde ein neuartiges Verfahren
zur Ermittlung einer einzelnen skalaren Größe zur Wellenfrontcharakterisierung
unter Verwendung der Informationsentropie
definiert.
Wellenfrontkodierung
Die dritte messtechnische Anwendung, die im Rahmen des
Verbundprojekts untersucht wird, ist die Wellenfrontkodierung.
Diese erlaubt die Erhöhung der Schärfentiefe eines abbildenden
Systems durch gezielte Einbringung von bekannten Aberrationen,
die in einem zweiten Schritt rechnerisch eliminiert
werden (inverse Filterung).
Abb. 2: Simulationsergebnisse
zur Wellenfrontkodierung.
Links: Wellenfrontkodierung mit ideal
kubischer Phasenfunktion,
rechts zum Vergleich: gleiches Bild
ohne Wellenfrontkodierung.
Im Rahmen des Projekts wird der Entwurf der dafür benötigten
Phasenmasken in Bezug auf spezifische Objektiv-Designs und
spezielle Kontrastierungsverfahren sowohl theoretisch als auch
experimentell untersucht und optimiert. Ferner wird der Einfluss
des Kohärenzgrads der Beleuchtung auf die Abbildungseigenschaften
und die inverse Filterung untersucht. Als flexible
Erweiterung zu statischen Phasenmasken werden adaptive
optische Systeme untersucht und an einem Mikroskopaufbau
erprobt. Hierfür wurde die Optik-Simulationssoftware "PHYOS"
entwickelt. Neben speziell für das Problem angepassten
Membranspiegeln wird ein neuer, zum Patent angemeldeter
Ansatz verfolgt (Abb. 3).
Abb. 3: Realisierung einer
konkaven (oben) konvexen
(unten) Phasenplatte, wie sie
zum Patent angemeldet wurden.
Die Bearbeitung erfolgt
mit Hilfe eines Polierroboters
im Zentrum für Optische
Technologien an der
Hochschule Aalen.
Hierfür werden zwei gegeneinander verschiebbare Phasenplatten
benötigt, die mit Hilfe eines Polierroboters an der
Hochschule Aalen hergestellt wurden. Mit Hilfe der variablen
Phasenplatten ist es möglich, die Stärke des Phasenplattensystems
an die Erfordernisse der Optik und des Objekts anzupassen.
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