КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-29-01070

НазваниеОптическая схема регистрации цифровых гиперспектральных голограмм

Руководитель Каленков Сергей Геннадьевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский политехнический университет» , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-701 - Электронная элементная база информационных систем

Ключевые слова цифровая голограмма, когерентность, фурье - преобразование, обработка оптических изображений

Код ГРНТИ29.03.31

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Гиперспектральная голография представляет собой мощный инструмент для исследования физических характеристик микрообъектов, в особенности, это касается биообъектов. Известно, что в различных спектральных диапазонах объект имеет разный вид. Для прозрачных (пропускающих) объектов цвет объекта непосредственно связан с его химическим составом, знание которого позволяет получать важную информацию о его характеристиках, например, о пространственном распрямлении мнимой части комплексного коэффициента преломления. Часто биообъекты прозрачны в том или ином спектральном диапазоне, поэтому для их исследований прибегают к их окрашиванию, что, вообще говоря, может оказывать воздействие на объят или просто искажает его характеристики. Как известно, голографическое изображение прозрачного объекта дает возможность получать также и фазовую информацию, которая определяется не только самими геометрическими характеристиками объекта - его формой, но также и пространственным распределением действительной части коэффициента преломления. Это обстоятельство делает особенно актуальным создание голографических микроскопов для исследования прозрачных объектов в широком спектральном интервале. В серии наших работ [1-3] были теоретически развиты и экспериментально подтверждены принципы регистрации гиперспектравльных голограмм объектов в некогерентном (белом) свете. Основным и важнейшим элементом оптической схемы регистрации гиперспектральных голограмм является сканирующий интерферометр, предназначенный для создания серии фазово-модулированных опорных пучков. Гиперспектральные голограммы вычисляются путем фурье преобразования на каждой спектральной частоте серии интерферограмм в каждом пикселе матрицы регистрации. В силу этого, точность фурье преобразования и, соответственно, качество вычисленных голографических изображений определяется точностью позиционирования сканирующего зеркала в процессе регистрации интерференционного поля, образованного объектным и опорным пучками, отраженными от сканирующего зеркала. Кроме того, в процессе перемещения сканирующего зеркала необходимо, что бы зеркало было в одной плоскости. (Только в этом случае отраженные фазово-модулированные опорные пучки будут иметь плоский волновой фронт). В силу этих, а также и других причин требования на устройство перемещения и контроля положения зеркала являются достаточно жесткими. Проект направлен на разработку оптической схемы и соответствующего лабораторного макета для регистрации гиперспектральных цифровых голограмм объектов в некогерентном свете. Основной задачей проекта является создания сканирующего интерферометра, в котором в качестве механизма подвижки для перемещения зеркала сканирующего интерферометра и его точного позиционирования предполагается разработать специальное устройство жидкостного типа известного в литературе как молекулярный электронный датчик [4] . Такое устройство может иметь ряд важных преимуществ по сравнению с чисто твердотельными устройствами, как например, пьезо-актуаторы и др. К таким потенциальным преимуществам относятся, в частности: простота преобразования усилия или перемещения, а также, что особенно актуально в данной задаче, - новые возможности для более точного измерения перемещений и скорости движения сканирующего зеркала. Главная и существенная особенность предлагаемого в проекте молекулярного датчика состоит в том, что он может совмещать в себе одновременно две функции – перемещение и контроль положения сканирующего зеркала. При этом, по нашим предварительным оценкам, контроль текущего положения движущегося зеркала может выполнен с точностью порядка 1 нм, что вполне соответствует требованием для задач реконструкции цифровых голограмм. 1. Hyperspectral holography: an alternative application of the Fourier transform spectrometer Kalenkov, S. G.; Kalenkov, G. S.; Shtanko, A. E. 2017 Journal of the Optical Society of America B 34(5) B49-B55 2. Self-reference hyperspectral holographic microscopy Kalenkov, Sergey G.; Kalenkov, Georgy S.; Shtanko, Alexander E. 2019 Journal of the Optical Society of America A 36(2) A34-A38 3. Г. С. Каленков, С. Г. Каленков, А. Е. Штанько, “Гиперспектральная голографическая фурье-микроскопия”, Квантовая электроника, 45:4 (2015), 333–338 [Quantum Electron., 45:4 (2015), 333–338] 4. Принципы работы и технические характеристики малогабаритного молекулярно-электронного сейсмодатчика с отрицательной обратной связью

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---