Холографско визуализиране, формиране на светлинни снопове и спекъл метрология с компютърно генерирани холограми

Име на проекта: ДН 08/13 Холографско визуализиране, формиране на светлинни снопове и спекъл метрология с компютърно генерирани холограми

Продължителност: 01.12.2016 - 01.06.2020

Финансирано от:

Фонд “Научни изследвания”

Анотация:

Планираните изследвания в рамките на проекта са в областта на холографското визуализиране, формиране на светлинни снопове и спекъл метрология с компютърно генерирани холограми.
Първият работен пакет е в областта на холографското визуализиране, като работата включва  компютърно генериране на  входни данни за холографско цифрово устройство за формиране на триизмерни образи и оптимизиране на веригата триизмерен холографски запис.
Разглежда се синтез на холографски триизмерни данни от некохерентно заснети под различни ъгли изображения и синтез на бинарни холограми. Ще се изследват дефекти при холографското визуализиране от цифрово записани холограми.
Вторият работен пакет е изследване на контролируемото формиране на кохерентни светлинни снопове чрез дизайн на фазови разпределения за пространствено-светлинен модулатор. Ще се генерират: 1) призма  на Уоластон; 2) оптичен симулатор на корелирани динамичен спекъл 3) елемент за възпроизвеждане на оптичното поведение на клин на Физо в режим на отражение и пропускане.
Третият работен пакет е в областта на динамичната спекъл метрология чрез запис на серия от променящи се във времето спекъл изображения върху повърхността на дифузно отразяващ обект за безконтактно наблюдаване на скоростта на протичане на процеси от индустриално или биологично естество.
Разработката включва методи за количествено характеризиране на активността в тестваните образци чрез построяване на двумерно разпределение на оценка. Разработват се подходи за намаляване на значителните флуктуации на поточковите интензитетно-базирани оценки. Симулира се на динамичен спекъл на базата на дифракционния оптичен елемент, разработен във втория работен пакет.
Последният работен пакет е насочен към създаването на протокол за наблюдаване на процеса на съхнене на азополимерни тънки слоеве чрез цифров холографски запис и динамичен спекъл анализ.

Цел на проекта:

Проектът е насочен към няколко фундаментални въпроса в цифровата холография и оптичната метрология: 1) преобразуване на холографски данни, получени от оптично записани цифрови холограми, 3) синтез на дифракционни оптични елементи за кохерентна оптична метрология и формиране на светлинни снопове; 4) количествена спекъл метрология за оценяване на активността в дифузно отразяващи обекти; 5) изучаване на динамични процеси в нови материали чрез динамичен спекъл анализ.
Целта на проекта в областта на холографското визуализиране е да се изследват въпроси, свързани със създаването на 3D холографски данни за визуализиране с цифрово оптично устройство. Работата включва задачи, възникващи при нетривиалното преобразуване на данните, получени при цифров холографски запис. Втората задача цели изучаването на изкривяванията, дължащи се на несвързаните помежду си изменения на обема с възстановения образ в надлъжно и напречно направление,
Целта на проекта в областта на формиране на светлинни снопове е да се изследва възможността за проектиране на два нови дифракционни оптични елемента. Първият елемент е призма на Уоластон във функцията и на паралелен пространствен фазово отместващ елемент на ортогонално поляризирани светлинни снопове. Вторият елемент е клин на Физо. Цифровото реализиране на клин на Физо с пространствено светлинен модулатор е нов обект на изследване.
Целта на проекта в областта на спекъл метрологията е да се постигне количествено измерване с динамичен спекъл посредством анализ на влиянието на спекъл явлението при извличането на информация от стойностите на интензитета.

Екип от ТУ-София: проф. дфн.дтн. Марин Ненчев (Ръководител),
доц. д-р. инж. Маргарита Денева (Зам. Ръководител);
докт. маг. инж. Вълко Казаков,
докт. маг. инж. Ваня Плачкова

Партньори: Технически университет – София (НИС при ТУ-София, чрез Научно-Изследователска Лаборатория - НИЛ по "Квантова и Оптоелектроника”)
Институт по оптически материали и технологии (ИОМТ) към БАН
Химикотехнологичен и Металургичен Университет  (ХТМУ)

 

Допълнителна информация:

Договорът включва два етапа с продължителност по 18 месеца всеки. Отчетен е с висока оценка първи етап. Резултати от работа по Договора на колектива от ТУ-София са представени на високо ниво със селектиране в специализирани списания, в частност като водещите публикации. Общата сума на Договора е 120 000 лв. като директно за ТУ-София са 24 000 лв.