Investigación

 

Improvement of the signal-to-noise ratio in digital holography

 

Jorge García-Sucerquia^ab, Jorge Herrera Ramírez^a, Daniel Velásquez Prieto^c

 

^a Physics School, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, A.A. 3840, Medellín - Colombia,

^b Department of Physics, Dalhousie University, Halifax, NS, Canada B3H3J5 e-mail: jigarcia@unalmed.edu.co

^c Basic Sciences Department, Universidad EAFIT, A.A. 3300, Medellín - Colombia, e-mail: dvelas@eafit.edu.co

 

Recibido el 13 de agosto de 2004;
aceptado el 28 de septiembre de 2004

 

Abstract

A fundamental problem in optical and digital holography is the presence of speckle noise in the reconstruction process, which essentially diminishes the signal to noise ratio (SNR). For many applications, that reduction of the SNR makes the digital holography impractical, so great number of approaches have been carried out in order to overcome such a problem. They range from modifying the spatial coherence of the illumination to the application of image processing techniques. In this paper we propose the merged use of digital image processing techniques in order to increase this SNR by reducing the speckle noise in the digital reconstruction of optically recorded Fresnel's holograms. The proposed techniques are illustrated with experimental results.

Keywords: Digital holography; speckle free reconstruction; Fresnel's holograms.

 

Resumen

Un problema fundamental en holografía (óptica y digital es la presencia de ruido speckle en el proceso de reconstrucción, el cual disminuye considerablemente la relación señal ruido (SNR). Para muchas aplicaciones, esta reducción de la SNR hace que la holografía digital sea impráctica, de modo que gran número de alternativas se utilizan con el propósito de superar este problema. Estas alternativas van desde modificar la coherencia espacial de la iluminación a la aplicación de técnicas del procesamiento de imágenes. En este artículo proponemos el acople de técnicas del procesamiento digital de imágenes con la intención de incrementar esta SNR por medio de la reducción del ruido speckle en la reconstrucción digital de hologramas de Fresnel registrados ópticamente. Las técnicas propuestas son ilustradas con resultados experimentales.

Descriptores: Holografía digital; reconstrucción libre de speckle; hologramas de Fresnel.

 

PACS: 87.58.Mj; 42.40.Ht; 87.57.Ce

 

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Acknowledgements

Authors wish to thank DIME (Division de Investigaciones Sede Medellín). Grant number 20201004539, and COLCIENCIAS (Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y Tecnología, "Francisco José de Caldas") for their financial support during this research.

 

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