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Faserwerkstoffe finden häufig Anwendung in hochtechnisierten Produkten. Es ist folglich notwendig diese Fasern, aus denen diese Werkstoffe bestehen, zu charakterisieren. Teil der mechanischen Charakterisierung ist das Bestimmen der Spannungs-Dehnungskurve. Die Abmessungen von Fasern machen dies zu einer herausfordernden Aufgabe. Im Rahmen
dieser Arbeit wird ein für diese Anwendung entwickeltes System zur Dehnungsmessung analysiert und die dazugehörige Signalverarbeitung optimiert.

Das präsentierte Messsystem verwendet zur Dehnungsmessung subjektive Laser-Speckle-Muster. Diese dienen, ähnlich dem Verfahren von Videoextensometern, als Marker für die Bewegung lokaler Oberflächenelemente. Betrachtet man die Verschiebung zweier solcher lokaler Oberflächenelemente einer Probe vor und nach einer Dehnung und kennt man die initiale Distanz zwischen ihnen, so lässt sich die technische Dehnung schätzen.
Die für dieses Verfahren benötigten Laser-Speckle-Muster werden mit den folgenden Komponenten: HeNe-Laser, 4f-Optik und Zeilenkamera erzeugt und beobachtet.

Es kann gezeigt werden, dass die Größe der von der Zeilenkamera beobachteten Speckles abhängig von der, in der Fourierebene der 4f-Optik, eingesetzten Apertur ist. Eine optimale Specklegröße für die verwendete Signalverarbeitung wird begründet und mit Hilfe von Simulationen gefunden. Daraus ergibt sich dann auch die optimalen Abmessungen der Apertur.

Schlagwörter: Laser-Speckle-Muster, Dehnungsmessung, 4f-Optik, Fasern, Kreuzleistungsdichtespektrum, Optimale Specklegrösse