Reduktion von Phasensingularitäten in der Speckle-Interferometrie

Die Speckle-Interferometrie ist ein etabliertes Verfahren, um Zustandsänderungen von rauhen technischen Objekten mit interferometrischer Genauigkeit zu bestimmen. Das deterministische Nutzsignal ist dabei allerdings von einer stochastischen Phase überlagert, was zum Auftreten von Phasensingularitäten führt. Die Deformationsphase kann dann mit herkömmlichen Methoden nicht oder nur schwer zu einer Feinphase kontinuiert werden. Oftmals wird die Deformationsphase deswegen mit Hilfe von Filteroperationen geglättet. In diesem Beitrag nutzen wir stattdessen räumlich partiell kohärente Lichtquellen in einem Michelson-Aufbau, um eine physikalische Mittelung von Specklefeldern zu erzielen. Die Lichtquelle kann dabei als flächige oder als periodische Lichtquelle realisiert werden. Wie das Experiment zeigt, ist die Deformationsphase deutlich sauberer und wesentlich weniger verrauscht. Die Zahl der Phasensingularitäten hat dabei so stark abgenommen, daß selbst Kontinuierungs-Algorithmen, die nur für glatte Flächen entwickelt wurden, nun zum Erfolg führen können. Neben den experimentellen Ergebnissen geht der Beitrag auf die Mechanismen ein, die die Reduktion der Phasensingularitäten bewirken.