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디지털 홀로그래피 현미경과 위상 펼침을 이용한 3차원 측정

3-Dimensional Measurement using Digital Holographic Microscope and Phase Unwrapping

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics v.17 no.4 , 2006년, pp.329 - 334  
조형준 (제주대학교 물리학과 ) ;  김두철 ( 제주대학교 물리학과 ) ;  유영훈 ( 제주대학교 물리학과 ) ;  정원기 ( 전주대학교 전기전자정보통신 공학부 ) ;  신상훈 ( )
초록

마이크로미터 이하 물체의 2차원 및 영상과 3차원 영상을 동시에 측정하기 위하여 off-axis 투과형 디지털 홀로그래피 현미경을 구성하였다. 그리고 3차원 영상을 얻기 위하여 Mask-Cut 위상 펼침 알고리즘을 사용하였다. 측정 결과 2차원 상에는 0.8 $\mu$m 이하의 문양도 측정할 수 있음을 확인하였다. 그리고 마이크로미터 이하 물체의 2차원 영상과 3차원 영상을 동시에 측정 할 수 있음을 확인하였다.

Abstract

We have reconstructed 3-dimensional images by using the digital holographic microscope and the Mask-cut phase unwrapping algorithm. Off-axis holograms recorded with a magnified image of the microscopic object lens and reference beam are numerically reconstructed in amplitude and phase image by the Fresnel diffraction approximation. We have simultaneously reconstructed 2-dimensional and 3-dimensional images of the sub-micrometer objects.

주제어

#Holography   #Computer holography   #Phase retrieval  

저자의 다른 논문

조형준(16) 김두철(18) 유영훈(30) 정원기(9)

참고문헌 (17)

  1. J. W. Goodman and R. W. Lawrence, 'Digital image formation from electronically detected holograms,' Appl. Phys. Lett., vol. 11, pp. 77-79, 1967 
  2. M. A. Kronrod, N. S. Merzlyakov, and L. P. Yaroslavski, 'Reconstruction of jplogram with a computer,' Sov. Phys. Tech., vol. 17, pp. 434-444, 1972 
  3. G. K. Wernicke, O. Kruschke, N. Demoli, and H. Gruber, 'Investigation of-micro-opto-electro-mechanical components with a holographic microscopic interferometer,' SPIE, vol. 3396, pp. 238-243, 1998 
  4. L. Xu, X. Peng, J. Miao, and K. Asundi, 'Studies of digital microscopic with application to microstructure testing,' Appl. Opt., vol. 40, pp. 5046-5051, 2001 
  5. S. Kim, H. Lee, and J. Son, 'Recording of larger object by using two confocal lenses in digital holography,' 한국광학회지, vol. 14, pp. 244-248, 2003 
  6. U. Schnars, 'Direct phase determination in hologram interferometry with use of digitally recorded holograms,' J. Opt. Soc. Am., vol. A 11, pp. 2011-2015, 1994 
  7. C. Wagneer, S. Seebacher, W. Osten, and W. Juptner, 'Digital recording and numerical reconstruction of lensless Fourier holograms in optical metrology,' Appl. Opt., vol. 38, pp. 4812-4820, 1999 
  8. Y. Takaki and H. Ohzu, 'Fast numerical reconstruction technique for high resolution hybrid holographic microscopy,' Appl. Opt., vol. 38, pp. 2204-2055, 1999 
  9. L. Xu, J. Miao, and A. Asundi, 'Properties of digital holography based on in-line configuration,' Opt. Eng., vol. 39, pp. 3214-3219, 1999 
  10. J. M. Huntley, 'Noise-immune phase unwrapping algorithm,' Appl. Opt., vol. 28, pp. 3268-3270, 1989 
  11. E. Cuche, P. Marquet and C. Depeursinge, 'Simultaneous amplitude-contrast and quantitative phase-contrast microscopy by numerical reconstruction of Fresnel off-axis holograms', Appl. Opt., vol. 38, pp. 6994-7001, 1999 
  12. U. Schnars and W. Juepther, Digital Holography (Springer, Heidelberg, Germany, 2005) pp. 21-26 
  13. K. Itoh, 'Analysis of the phase unwrapping problem,' Appl. Opt., vol. 21, pp. 2470-2474, 1982 
  14. J. C. Russ, The Image Processing Handbook (CRC Press, London, 1992) 
  15. R. M. Goldstein, H. A. Zebker, and C. L. Werner, 'Satellite radar interferometry: two-dimensional phase unwrapping,' Radio Science, vol. 23, pp. 713-720, 1988 
  16. D. C. Ghiglia and M. D. Pritt, Two-Dimensional Phase Unwrapping (John Wiley & Sons, New York, USA, 1998) pp. 136-151 
  17. T. J. Flynn, 'Two-dimensional phase unwrapping with minimum weighted discontinuity,' J. Opt. Soc. Am., vol A14, pp. 2692-2701, 1997 

이 논문을 인용한 문헌 (8)

  1. Cho, Hyung-Jun ; Yu, Young-Hun 2007. "Twin-Image Elimination in In-line Digital Holography Microscope" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 18(2): 117~121 
  2. Cho, Hyung-Jun ; Lim, Jin-Woong ; Kim, Doo-Cheol ; Yu, Young-Hun ; Shin, Sang-Hoon 2007. "Defect Inspection of Phase Shift Photo-Mask with Digital Hologram Microscope" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 18(5): 303~308 
  3. Cho, Hyung-Jun ; Kim, Doo-Cheol ; Yu, Young-Hun ; Shin, Sang-Hoon ; Lee, Hyuk-Soo 2009. "Height Measurement by Refractive Index Difference and Digital Holography" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 20(2): 81~86 
  4. Shin, Sang-Hoon ; Kim, Doo-Cheol ; Yu, Young-Hun 2010. "Study on Digital Holography with Conjugated Hologram" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 21(4): 146~150 
  5. Yu, Young-Hun 2011. "Study on Error Reduction in Dual Wavelength Digital Holography Using Modified Fine Map" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 22(3): 129~133 
  6. Shin, Sang-Hoon ; Cho, Hyung-Jun ; Jung, Won-Ki ; Kim, Doo-Cheol ; Yu, Young-Hun 2011. "Study on Digital Holography with Self-Reference Hologram" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 22(5): 214~218 
  7. Kim, Doocheol ; Shin, Sanghoon ; Yu, Younghun 2013. "Aspheric Lens Measurements by Digital Holographic Microscopy and Liquid" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 24(6): 318~323 
  8. Lee, Hodong ; Shin, Sanghoon ; Yu, Younghun 2013. "Measurement of Wafer Deformation using Deflectometry" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 24(6): 324~330 

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