Překonání difrakčního limitu v jednocestné nekoherentní korelační holografii s digitální rekonstrukcí obrazu

Petr SCHOVÁNEK

Bakalářská práce

Overcoming the diffraction limit in the common-path incoherent correlation holography with a digital image reconstruction

Anotace:

Bakalářská práce se zabývá fyzikálními limity rozlišení ve Fresnelově nekoherentní korelační holografii. Metoda využívá holografický záznam 3D objektů v prostorově nekoherentním záření, následovaný numerickou rekonstrukcí obrazu. Zobrazovací technika je specifická porušením základní zobrazovací vazby, která je u běžných optických systémů určena Lagrangeovým invariantem. Tato vlastnost může být při vhodně zvolených parametrech experimentu využita k překonání Rayleighova limitu rozlišení. Řešení bakalářské práce vychází z dříve publikovaných výpočetních modelů korelačního zobrazení a využívá je k hlubšímu prozkoumání vazeb mezi parametry experimentu a příčným a podélným obrazovým rozlišením. Součástí bakalářské práce je také experimentální ověření mechanizmů, které vedou k překonání difrakčního limitu zobrazení. Potřebné numerické zázemí bylo vytvořeno v programovacím prostředí Mathematica. Rekonstrukce experimentálně zaznamenaných hologramů byly provedeny v prostředí Matlab s rozšířením o nástrojovou sadu LightPipes.

Abstract:

The bachelor thesis deals with the physical limits of resolution in the Fresnel incoherent correlation holography. This method uses a holographic record of 3D objects in spatially incoherent radiation, followed by the numerical reconstruction of the image. The imaging technique is specific in overcoming the basic optical links, which are determined by Lagrange invariant, in the common imaging systems. With the properly selected parameters of the experiment, this property can be used to overcome the Rayleigh resolution limit. The work done in the bachelor thesis is based on the previously published computational models of the correlation imaging, which are further used to investigate the links between the parameters of the experiment and the transverse and longitudinal image resolution. In the bachelor thesis, the experimental verification of the mechanisms leading to overcoming the diffraction resolution limit is also included. In the numerical analysis of the image resolution, software Mathematica was utilized. Reconstruction of the experimentally recorded holograms was performed by Matlab software operating with LightPipes toolbox.

Klíčová slova

digitální holografie, difrakční limit rozlišení, Lagrangeův invariant

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2015

Zveřejnit od: 12. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Optika a optoelektronika