Georgis Bulun

• Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein relativ junges bildgebendes Verfahren, das sich zu einem etablierten Standard in der Ophthalmologie entwickelt hat und zunehmend auch in technischen Anwendungen eingesetzt wird. Grundlage ist die Interferometrie, die das Prinzip der Überlagerung von Lichtwellen basierend auf der Wellennatur des Lichts zur hochgenauen Messung nutzt. Die OCT ist darauf ausgelegt, mehrere Grenzschichten einer Probe interferometrisch zu erfassen, um eine volumetrische Bildgebung zu ermöglichen. Am Lehrstuhl für Messtechnik und Sensorik (mt&s) der Rheinland-Pfälzisch Technischen Universität Kaiserslautern-Landau wird mit selbstgebauten Weißlichtinterferometern auf dem Gebiet der Oberflächenmesstechnik geforscht. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser Forschung soll im Rahmen dieser Arbeit ein flächenhaft messender optischer Kohärenztomograph im Zeitbereich (TD-FF-OCT) entwickelt werden, der neben der Erfassung der Oberfläche auch eine volumetrische Bildgebung ermöglicht. Dazu werden zunächst die Grundlagen der Interferometrie und die Signalentstehung erklärt. Darauf aufbauend werden verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung eines TD-FF-OCT-Aufbaus erläutert und bewertet. Das Systemdesign wird entworfen und die Komponenten für den Aufbau werden aufgeführt. Nach Inbetriebnahme des Aufbaus wird dieser spezifiziert. Im weiteren Verlauf werden zwei technische Anwendungsfälle aufgezeigt und diskutiert. Zunächst zur Schichtdickenmessung im Rahmen eines industriell motivierten Anwendungsfalles und anschließend im Kontext eines wissenschaftlich motivierten Anwendungsfalles zur volumetrischen Erfassung von Tropfen beim Kondensationsprozess.
• Optical coherence tomography (OCT) is a relatively new imaging technique that has become an established standard in ophthalmology and is increasingly being used in technical applications. It is based on interferometry, which utilises the principle of superimposing light waves based on the wave nature of light for high-precision measurement. OCT is designed to capture several boundary layers of a sample interferometrically in order to enable volumetric imaging. The Institute for Measurement and Sensor Technology (mt&s) at the Rheinland-Pfälzisch Technische Universität Kaiserslautern-Landau conducts research in the field of surface metrology using self-built white light interferometers. Based on the findings of this research, a Time-Domain Full-Field OCT (TD-FF-OCT) is to be developed as part of this work that enables volumetric imaging in addition to surface detection. Firstly, the basics of interferometry and signal generation are explained. Based on this, various options for realising a TD-FF-OCT setup are shown and evaluated. The system design is outlined and the components for the setup are listed. Once the setup has been initialised, it is specified. Two technical applications are then presented and discussed. Firstly for coating thickness measurement in the context of an industrially motivated application and then in the context of a scientifically motivated application for the volumetric measurement of droplets in the condensation process.