Anwendungen der Frequenzverschobenen und Phasenmodulierten Digitalen Holografie

Die digitale Holografie erlaubt die Aufnahme schneller Bildfolgen und damit die Untersuchung dynamischer Vorgänge sowie die detailliertere Untersuchung stationärer Prozesse. Durch eine Frequenzverschiebung des Referenzarms können z.B. heterodyne Verfahren realisiert werden. Die Auswertung der resultierenden Schwebung erzielt durch schmalbandige Filterung ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis, analog zu einem Lock-in-Verstärker. Durch die Frequenzverschiebung können außerdem Frequenzkomponenten adressiert werden, die durch Schwingungen des Objekts entstehen. Dies erlaubt die Charakterisierung zugrundeliegender Schwingungen, deren Frequenzen Größenordnungen über der Bildrate des Detektors liegen. Zusätzlich kann der Referenzarm gezielt phasenmoduliert werden. Diese künstliche Schwingung bildet eine statische Interferenz oder Schwebung mit der Objektschwingung aus und eröffnet weitere Möglichkeiten der Signalauswertung. Mithilfe der Modulationstechniken wurden Schwingungsphänomene mit Auslenkungen im pm-Bereich und Frequenzen bis in den oberen MHz-Bereich untersucht. Wir stellen konkrete Anwendungsfälle wie akustische Oberflächenwellen und MEMS sowie die dafür eingesetzten Methoden vor.