Die zerstörungsfreie Analyse und Abbildung der inneren Struktur von Materialien ist eine essentielle Aufgabenstellung in vielen industriellen Prozessen, in der Qualitätskontrolle oder in der Entwicklung neuer Materialien.
Herkömmliche zerstörungsfreie Messverfahren, wie z.B. Ultraschall, haben eine Tiefenauflösung von rund 100 µm und erzwingen oft den direkten Kontakt mit der Probe, etwa durch ein Wasserbad oder Kontaktgele.
Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist eine optische Mess- und Abbildungsmethode und bietet die Möglichkeit, mittels Infrarotlicht kontakt- und zerstörungsfrei Querschnitte einer Probe anzufertigen. Heutzutage haben OCT-Systeme eine Tiefenauflösung im Bereich von 1 – 10 µm und es ist möglich, in Echtzeit In-situ- und In-vivo-Aufnahmen des Probeninneren zu machen.
OCT basiert auf dem physikalischen Phänomen der Weißlichtinterferometrie und detektiert kleine Brechungs-Indexunterschiede innerhalb der Probe. Daher liefert OCT komplementäre Informationen zu anderen bildgebenden Methoden, wie z.B. Computertomografie oder Magnetresonanz. Das physikalische Prinzip der optischen Kohärenztomografie liegt in der interferometrischen Überlagerung von Infrarotlichtwellen, die aus unterschiedlichen Probentiefen zurückgestreut werden, mit einer Referenzwelle (siehe Abb. 1). Das detektierte Signal enthält die Information über die Tiefenposition der einzelnen Streukörper sowie über deren Reflektivität, Geschwindigkeit oder Polarisationsverhalten. Durch die Aneinanderreihung von mehreren benachbarten Tiefenscans kann man schließlich Querschnittsbilder rekonstruieren.
Abb. 1: Schematischer OCT-Aufbau mit interferometrischem Detektionsprinzip der reflektierten Lichtwellen
