Untersuchungen zum Einsatz kurzkoharenter Lichtquellen und numerischer Autofokussierungsverfahren in der digitalholographischen Mikroskopie (German, Paperback)

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Physik - Optik, Note: 1, Westfalische Wilhelms-Universitat Munster (Centrum fur Biomedizinische Optik und Photonik), Sprache: Deutsch, Abstract: Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung von Verfahren zur Rauschminderung, zur Reflexionsebenenselektion und zur numerischen Autofokussierung in der digitalholographischen Mikroskopie. Zunachst wurden die Eigenschaften der eingesetzten kurzkoharenten Superlumineszenzdioden charakterisiert und optimiert. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die Rekonstruktion der hiermit aufgenommenen digitalen Hologramme mit Methoden der raumlich phasenschiebenden Interferometrie moglich ist. Die Bildweite der rekonstruierten Wellenfelder kann anschliessend mittels der faltungsbasierten Propagation variiert werden. Die Untersuchungen ergaben, dass das Phasenrauschen bei Einsatz kurzkoharenter Lichtquellen im Vergleich zur Laserlichtquelle signifikant vermindert wird. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung von angepassten Methoden der kurzkoharenten Interferometrie in der digitalholographischen Mikroskopie eine selektive Erfassung und Rekonstruktion definierter Reflexionsebenen ermoglicht. Hierbei ist die axiale Auflosung durch die Koharenzlange des verwendeten Lichts bestimmt; eine spektrale Bandpassfilterung des Lichts bewirkt eine definierte Erhohung der Koharenzlange, wodurch die Empfindlichkeit gegenuber Fluktuationen in der Weglangendifferenz, z.B. durch mechanische Instabilitaten, vermindert wird. Da die interferometrisch selektierte Objektebene im Allgemeinen nicht scharf abgebildet wird, wurde durch die Kombination von raumfrequenz- oder gradientenbasierten Bildscharfequantifizierungsverfahren mit der numerischen Propagation ein flexibler Autofokus fur die digitalholographische Mikroskopie entwickelt. Hierdurch wird eine nachtragliche automatisierte Fokusstabilisierung sowie eine simultane scharfe Abbildung von Objekten in unterschiedlichen Gegenstandsweiten ermo