Systemtheoretische Evaluation des Phase Retrieval Verfahrens

Phase Retrieval ist ein Verfahren zur Gewinnung einer komplexwertigen Wellenfront eines mit einer kohärenten ebenen Welle beleuchteten Objekts aus mehreren Intensitätsverteilungen, die an verschiedenen axialen Positionen aufgenommen werden. Mit Hilfe eines iterativen Algorithmus (Phase Retrieval) kann aus diesem Bildstapel die komplexwertige Verteilung des Wellenfeldes ermittelt und letztendlich die Wellenfront des beleuchteten Objektes am PC berechnet werden. Jedoch sind für eine erfolgreiche Rekonstruktion der Wellenfront signaltheoretische Restriktionen einzuhalten. Dies betrifft die Einrichtung des Versuchsaufbaus wie auch die Festsetzung der Parameter des Phase Retrieval Algorithmus. Die Aufnahme des Bildstapels bei unterschiedlichen axialen Positionen, d.h. unterschiedlichen Defokussierungen, führt außerdem zu einer Verringerung der effektiven Auflösung des eingesetzten Sensors. In diesem Beitrag untersuchen wir die Möglichkeiten, die sich durch den Einsatz einer vorgeschalteten Optik (Abbildungsmaßstab, Ersetzung mechanischer Bewegungen durch verstimmbare Linsen, Bandbreitenbegrenzung zwecks Antialiasing) wie auch durch Gestaltung des iterativen Algorithmus ergeben.