Optisches Interface für Phase Retrieval

Phase Retrieval ist ein Verfahren zur Gewinnung der komplexwertigen Wellenfront eines kohärent beleuchteten Objekts aus einem Bildstapel defokussierter Intensitätsverteilungen. Ein iterativer Algorithmus berechnet aus diesen Aufnahmen eine volumetrische Wellenfeldverteilung, aus dem durch numerische Rückpropagation die Information der komplexwertigen Wellenfront ermittelt wird. Wegen des Einsatzes diskretisierender Komponenten (CCD Sensor als Abtastgitter, Rechentechnik) ist dieses Verfahren aufgrund des Abtasttheorems streng an die Parameter der Wellenlänge der Beleuchtung, der Pixelgröße der Kamera, der gewählten Entfernung der größten Defokussierung und des minimalen Strukturdetails sowie der Größe des beleuchteten Objekts gebunden und nur eingeschränkt anwendbar. Diesen Restriktionen kann durch das Einbringen eines optischen Interface begegnet werden. In diesem Beitrag stellen wir optische Konzepte, deren Funktionalität und ihre Realisierung vor. Wir präsentieren Messergebnisse und diskutieren Möglichkeiten der Bildmanipulation und -verbesserung.