Digitale Holografie

Dr. rer. nat. Ulf Schnars (geb. Skudayski)

Ich habe von 1983 bis Januar 1989 Physik an der Universität Hamburg studiert. Meine in der Arbeitsgruppe von Prof. Toschek angefertigte Diplomarbeit mit den Titel „Fourier-Spektrometrie an Vielmoden-Dioden-Lasern“ erforderte die intensive Beschäftigung mit Interferometrie (scanning Michelson-Interferometer), Feinmechanik, Elektronik und der schnellen Fouriertransformation.

Während meiner Zeit am Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS) habe ich im Rahmen meiner Doktorarbeit erstmals Hologramme dreidimensionaler Objekte direkt mit CCD-Sensoren aufgezeichnet und numerisch rekonstruiert. Die daraus resultierenden und weitere Veröffentlichungen sind unten aufgeführt.

Ich arbeite bei einer großen europäischen Flugzeugbaufirma und entwickle zerstörungsfreie Prüfverfahren. Neben den klassischen Prüftechniken (Ultraschall-, Wirbelstrom- und Durchstrahlungsprüfung) beschäftige ich mich mit Laserultraschall sowie Probability of Detection (POD) Berechnungen.

In der Digitalen Holografie werden Hologramme mit Bildsensoren aufgezeichnet und numerisch rekonstruiert. Während in der Anfangszeit dieser Technik die Schwärzungsverteilung aus fotografisch aufgezeichneten Hologrammen abgerastert und dann elektronisch gespeichert wurde, werden die Hologramme seit Beginn der Neunzigerjahre des letzten Jahrhunderts direkt mit CCD- oder CMOS-Sensoren aufgezeichnet.

Das Bild zeigt eine numerische Hologrammrekonstruktion. Der als Objekt verwendete Würfel is klar zu erkennen. Das helle Quadrat in der Bildmitte ist die nullte Beugungsordnung, dieser Term entspricht der ungebeugt durch das Hologramm transmittierten Rekonstruktionswelle in der analogen Holografie.

Im Jahr 2005 habe ich zusammen mit Prof. Jüptner das Buch „Digital Holography“ im Springer-Verlag veröffentlicht. Die zweite Ausgabe mit dem erweiterten Titel „Digital Holography and Wavefront Sensing“ erschien 2015 zusammen mit zwei weiteren Co-Autoren.

https://www.springer.com/de/book/9783662446928

• siehe mein Profil in Google Scholar:

https://scholar.google.com/citations?user=yKI5vBQAAAAJ&hl=en&oi=ao

• U. Schnars and W. Jüptner, "Direct recording of holograms by a CCD target and numerical reconstruction," Appl. Opt. 33, 179-181 (1994) steht an 36. Stelle der meistzitierten Artikel in Applied Optics von 1962 bis 2012:

https://www.osapublishing.org/ao/journal/ao/anniversary/50mostcited.cfm

• Das Bild zeigt unseren Hund Joda (2007 - 2020)

Digitale Aufzeichnung und mathematische Rekonstruktion von Hologrammen in der Interferometrie

kostenfreier Download: https://drive.google.com/open?id=1SDkbGmMf5zYkiwNqjNRUHHhmA_NlYNRL

Das Video zeigt eine Sequenz von 50 Rekonstruktionen, wobei der Rekonstruktionsabstand von Bild zu Bild um 5 mm zunimmt.

In der Digitalen Holografie kann die Phase der Objektwellenfront direkt berechnet werden. Aus den Phasenrekonstruktionen von zwei in unterschiedlichen Belastungszuständen aufgezeichneten Hologrammen ergibt sich dann die Interferenzphase.

Links: Intensitätsrekonstruktion

Rechts: Interferenzphase nach thermischer Belastung

• zzt. keine aktuellen Mitteilungen

• das Bild zeigt unsere Katzen Merlin und Paulchen