Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat Aaltodoc-julkaisuarkistossa (ulkoinen linkki)
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös radiotieteen ja -tekniikan alalta, DI Samu-Ville Pälli
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, elektroniikan ja nanotekniikan laitokselta
Milloin
–
Missä
Sali AS2
Tapahtuman kieli
englanti
Väitöskirjan nimi: Frequency-diverse phase holograms for millimeter- and submillimeter-wave computational imaging
Väittelijä: Samu-Ville Pälli
Vastaväittäjä: Prof. Thomas Fromenteze, University of Limoges, Ranska
Kustos: Prof. Zachary Taylor, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
Tämä väitöskirja esittelee innovatiivisia menetelmiä laskennalliseen kuvantamiseen millimetri- ja alimillimetriaaltoalueella hyödyntämällä taajuusmonimuotoisia vaihehologrammeja. Tutkimus pyrkii ratkaisemaan perinteisten kuvantamisjärjestelmien monimutkaisuuteen ja korkeisiin kustannuksiin liittyviä haasteita kehittämällä skaalautuvia ja kustannustehokkaita ratkaisuja. Työn keskeisenä innovaationa on dispersiivisten vaihehologrammien suunnittelu ja soveltaminen, jotka taajuusmonimuotoisuutta hyödyntäen koodaavat spatiaalista informaatiota kuvattavasta kohteesta, poistaen tarpeen monimutkaisille mekaanisille tai elektronisille keilanohjausmenetelmille.
Työssä esitellyt taajuusmonimuotoiset vaihehologrammit ovat tarkasti suunniteltuja dielektrisiä rakenteita, jotka moduloivat sähkömagneettisen säteilyn vaihetta. Huolellisella spatiaalisen vaiheprofiilin ohjauksella nämä hologrammit tuottavat selkeästi toisistaan eroavia, taajuuden mukaan muuttuvia valaistuskuvioita. Väitöskirjassa kuvataan systemaattinen suunnittelumenetelmä hologrammeille, mukaan lukien optimointi spatiaalisen suodatuksen avulla. Valmistetut hologrammit osoittivat kokeellisesti erinomaista vaihetarkkuutta sekä hyvää diffraktiohyötysuhdetta.
Tutkimuksessa kehitettiin ja kokeellisesti validoitiin kaksi erilaista kuvantamisjärjestelmää: laboratoriotasoinen, vektoripiirianalysaattoriin (VNA) perustuva järjestelmä sekä kompakti, itsenäinen taajuusmoduloitu jatkuva-aalto (FMCW) -tutkajärjestelmä. Kuvantamiskokeissa saavutettiin hyvä kuvantamistarkkuus erityisesti korkeammilla taajuusalueilla, jolloin resoluutio lähestyi teoreettisia diffraktiorajoja. Koulutettuihin neuroverkkoihin perustuvien kuvien rekonstruointimenetelmien havaittiin mahdollistavan kuvien muodostamisen heijastuneista signaaleista reaaliajassa.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas