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Classical ghost imaging with opto-electronic light sources: novel and highly incoherent concepts

Blumenstein, Sébastien :
Classical ghost imaging with opto-electronic light sources: novel and highly incoherent concepts.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2017)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Classical ghost imaging with opto-electronic light sources: novel and highly incoherent concepts
Language: English
Abstract:

In conventional imaging systems, the emitted light from a source interacts with an object and the intensity of the transmitted or reflected light is captured by a spatially resolving detector. In this thesis, a fundamentally different imaging principle has been studied, known as ghost imaging (GI). In contrast to conventional imaging, GI exploits the intensity correlations of light to form an image of an object. A ghost image is obtained by measuring the total intensity of the transmitted or reflected light of an illuminated object and the spatially resolved intensity of a highly-correlated reference beam which itself has never interacted with the object. The information of both intensities alone is not enough to form an image of the object. However, image reconstruction can be achieved by correlating the two intensities. Intriguingly, the spatial resolution of the ghost image is provided by the non-interacting reference beam. The work presented in this thesis joins into the continuous strive for making GI applicable to real-world sensing and imaging fields. The title: Classical ghost imaging with opto-electronic emitters, reflects one of the approaches to this objective. The second approach is what rather sets this thesis apart from other ongoing work on GI. Instead of utilizing state-of-the-art detection systems, novel GI configurations are developed.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Bei konventioneller Bildgebung wird die Intensität des Lichtes, welches zunächst von einer Lichtquelle ausgesendet, dann auf das abzubildende Objekt trifft, räumlich aufgelöst detektiert. Ein einfaches Beispiel stellt die Aufnahme durch eine Digitalkamera mit integriertem CCD-Sensor dar. In dieser Arbeit wird ein fundamental anderes Bildgebungsverfahren untersucht, welches unter dem Namen Ghost Imaging (GI) bekannt ist. Im Gegensatz zur konventionellen Bildgebung, nutzt GI Intensitätskorrelationen von Licht aus, um ein Bild eines Objektes zu erzeugen. Ein Ghost Image entsteht durch die Messung der gesamt-transmittierten oder -reflektierten Intensität des Lichtes, welches mit dem Objekt interagiert und der Intensität eines weiteren hochkorrelierten Referenzstrahls, welcher selbst nicht mit dem Objekt interagiert. Die Information beider einzelnen Intensitäten reicht nicht aus um ein Bild zu erzeugen. Durch die Korrelation beider Intensitäten miteinander wird es jedoch möglich, ein Bild zu rekonstruieren. In verblüffender Weise wird die räumliche Auflösung des Bildes durch den Referenzstrahl, der das Objekt nicht sieht, gewährleistet. Die vorliegende Arbeit reiht sich in aktuelle Entwicklungen ein, GI praktikabel für Anwendungsgebiete der Bildgebung und Sensorik zu machen. Der Titel der Dissertation: Klassisches Ghost Imaging mit optoelektronischen Lichtquellen spiegelt eine Herangehensweise wider. Der zweite Ansatz setzt sich von anderen Arbeiten insofern ab, als nicht herkömmliche GI Detektionsverfahren zum Einsatz kommen, sondern neue Detektionsverfahren und -konfigurationen entwickelt werden.German
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Divisions: 05 Department of Physics > Institute of Applied Physics > Semiconductor Optics Group
Date Deposited: 21 Jun 2017 13:10
Last Modified: 21 Jun 2017 13:10
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-65055
Referees: Elsäßer, Prof. Dr. Wolfgang and Walser, Prof. Dr. Reinhold
Refereed: 19 April 2017
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/6505
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