Digitale Holografie

Prinzip

Die Digitale Holografie ist eine relativ junge Technologie, mit der 3D-Oberflächen ermittelt werden werden können. Das Messobjekt wird mit Laserlicht beleuchtet und das reflektierte Licht mit einer CCD-Kamera aufgenommen. Durch die Reflektion an der Oberfläche wird eine beispielsweise ebene Wellenfront in der Form der Oberfläche deformiert. Ihre Überlagerung mit einer ebenen Referenzwelle aus der selben Laserquelle führt zu Interferenzerscheinungen, in denen die Phase der reflektierten Objektwelle gespeichert ist. Diese Phase kann nun ausgewertet und somit die  Objektform bestimmt werden.

Eigenschaften

Eine herausragende Eigenschaft dieses Verfahrens ist die Registrierung der kompletten Objektinformation in einer einzigen Aufnahme - ohne Scannen, wie es bei anderen Verfahren in der Regel erforderlich ist. Dadurch ist keine Schwingungsisolierung erforderlich und das System kann auch in der Produktionskontrolle eingesetzt werden.

Die erzielbaren Messauflösungen liegen unter einem Nanometer, die Messfläche wird durch das eingesetzte Objektiv bestimmt und liegt zwischen 0.25 x 0.25mm und 2 x 2 mm. Dabei ist die Begrenzung durch die Neigung der gemessenen Fläche gegeben - innerhalb eines Kamerapixels darf die Objektphase nicht zu stark variieren und von Pixel zu Pixel sollten keine zu grossen Phasensprünge auftreten.

Objektive: 2.5x, 5x, 10x, 20x, 50x

Betriebsarten: real time, time average (Schwingungsmessung)

Anwendungsbeispiel

Das Beispiel zeigt die Form einer schwingenden AFM-Spitze. Mit dem digitalen Holografie-Mikroskop konnte die Schwingung des Punktes an der Spitze gemessen werden. Das Ergebnis zeigt untenstehende Grafik.