مقایسه روش‌های بازسازی جبهه موج در تمامنگاری دیجیتال (محمدرضا رشیدیان وزیری1، ناصر پرتوی شبستری2، ساناز داودی3، حبیب مجیدی ذوالبنین4 )

دوفصلنامه فیزیک اتمی و مولکولی

مقاله 1، دوره 8، شماره 31، اسفند 1396، صفحه 1-10

نوع مقاله: پژوهشی

چکیده

سرعت بالای پردازش و کیفیت مطلوب بازسازی جبهه موج جسم در روش تمام­نگاری دیجیتال شرط اصلی به کارگیری آن در بسیاری از کاربردهای نوری است. در تمام­نگاری دیجیتال چند روش پایه برای بازسازی جبهه موج وجود دارد. در این کار به مقایسه سه روش اصلی مورد استفاده در این زمینه پرداخته شده است. پس از بیان پایه فیزیکی این روش­ها و ارائه روابط ریاضی مورد نیاز برای پیاده­سازی آن­ها، بازسازی جبهه موج پراکنده شده از سطح جسم به کمک آن­ها انجام شده است. تمام­نگاشت­های دیجیتال مورد استفاده، با برپایی چیدمان تجربی برون محوری در محیط آزمایشگاه ثبت شده­اند. برای اجسام بزرگ، نتایج ما نشان­دهنده برتری روش تبدیل فرنل به لحاظ سرعت بالاتر بازسازی در قیاس با روش­های طیف زاویه­ای و همگردش هویگنس است. علاوه براین، کیفیت جبهه موج و تصویر بازسازی شده جسم در این روش بالاتر از دو روش دیگر است. سرعت و کیفیت بالاتر بازسازی در این روش به علت تعداد کم­تر تبدیل­های فوریه مورد نیاز برای پیاده­سازی عددی آن در قیاس با دو روش دیگر است. همچنین نشان داده شده است که برای بازسازی جبهه موج  اجسام بزرگ در روش­های طیف زاویه­ای و همگردش هویگنس، باید از یک عدسی عددی نیز استفاده کرد. استفاده از این عدسی عددی، افزایش بیش­تر مدت زمان مورد نیاز برای بازسازی به این دو روش را به همراه خواهد داشت.