Thomas Kreis (Physiker)

Thomas Kreis (* 1952 i​n Kassel) i​st ein deutscher Physiker. Er i​st Professor für Physik a​n der Universität Bremen u​nd Senior Scientist a​m Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS).

Thomas Kreis

Werdegang

Kreis studierte ab 1970 an der Georg-August-Universität Göttingen Mathematik und theoretische Physik. Er beendete 1976 sein Studium als Diplom-Mathematiker mit einer Diplomarbeit in der statistischen Informationstheorie bei Rudolf Ahlswede. Von 1977 bis 1980 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Messtechnik im Maschinenbau, wo er sich erstmals mit der holographisch interferometrischen Messtechnik beschäftigte. Kreis wurde 1986 mit der Dissertation Auswertung holographischer Interferenzmuster mit Methoden der Ortsfrequenzanalyse[1] bei Fromund Hock an der Universität Hannover zum Dr.-Ing. promoviert. Seit 1980 arbeitet Kreis als Abteilungsleiter am BIAS, daneben lehrt er angewandte Optik und Physik für Produktionstechniker an der Universität Bremen, wo er sich für das Fachgebiet Angewandte Optik habilitierte und zum Professor ernannt wurde.

Thomas Kreis i​st verheiratet, h​at zwei Söhne u​nd drei Enkel.

Wirken

Seit Beginn seiner beruflichen Laufbahn forscht Kreis auf dem Gebiet der holographischen Interferometrie und verwandter Gebiete. Anwendungsbereiche hierfür sind die Form- und Verformungsmesstechnik,[2][3] die experimentelle Spannungsanalyse und die zerstörungsfreie Prüfung.[2][4] So erfand er das Fourier-Transformationsverfahren zur automatisierten Auswertung von Interferenzmustern,[1][5][6] wofür er 1987 mit dem Rottenkolber-Preis ausgezeichnet wurde. Ebenfalls für die quantitative holographisch interferometrische Messtechnik entwickelte er das Phasenschiebe-Verfahren mit konstanter aber unbekannter Phasenschiebung.[5][7] Für die qualitative Auswertung der Interferenzmuster führte er Methoden der künstlichen Intelligenz, insbesondere künstliche neuronale Netze ein[8] Seit Mitte der neunziger Jahre erarbeitete Kreis wesentliche Beiträge zur digitalen Holographie, bei der nicht mehr hochauflösende Fotoplatten belichtet und die zu vermessenden Objekte optisch rekonstruiert werden, sondern die Hologramme mittels CCD aufgenommen, im Computer gespeichert und die komplexen Wellenfelder numerisch rekonstruiert werden.[9][10][11] Hierbei beschäftigte er sich einerseits mit den mathematischen Grundlagen,[12][13] andererseits mit Anwendungen in der Verformungsmesstechnik[14] der Messung von Partikeln in Strömungen,[15] sowie der Messung von Brechzahlverteilungen, z. B. in Lichtleitfasern.[16][17] Kreis forscht auch zur holographischen Wiedergabe dreidimensionaler Szenen im Hinblick auf ein zukünftiges holographisches 3D-Fernsehen.[18][19] Er arbeitete in diversen internationalen Konsortien mit derartiger Forschungszielsetzung mit, so im EU-Network of Excellence 3DTV oder im EU-Verbundprojekt REAL3D. Kreis erfand die referenzwellenlose Phasenholographie (RELPH), ein möglicherweise für ein zukünftiges 3D-TV einsetzbares Verfahren.[20][21] Neben den holographischen Problemen widmet Kreis sich auch mathematischen Verfahren in der Oberflächenmesstechnik wie z. B. der Wavelet-Transformation.[22] oder der Strukturfunktion[23] Kreis hat ca. 100 Schriften – Bücher, Buchkapitel, wissenschaftlichen Artikeln und Konferenzbeiträgen – veröffentlicht. Hervorzuheben sind seine Monographien Holographic Interferometry: Principles and Methods[10] und sein Handbook of Holographic Interferometry[9]. Seine Arbeiten sind mehr als 2500 mal zitiert, er hat einen h-Index von 22 erreicht, wobei Eigenzitate und Zitate von Mitarbeitern des eigenen Instituts nicht mitgerechnet wurden.

Einzelnachweise
  1. Thomas Kreis: Auswertung holografischer Interferenzmuster mit Methoden der Ortsfrequenzanalyse. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 8, Nr. 108, VDI-Verlag, 1986.
  2. Werner Jüptner, Thomas Kreis: An External Interface for Processing 3-D Holographic and X-Ray Images. Springer Science & Business Media, 6. Dezember 2012, ISBN 978-3-642-83713-5, S. 9–44.
  3. H. Kreitlow, Th. Kreis, W. Jüptner: Holographic interferometry with reference beams modulated by the object motion. Appl. Opt., vol. 26, no. 19, 4256 - 4262, 1987.
  4. Th. Kreis: Digital Holography for NDT. (invited paper), Proceedings of INDIN2015 IEEE Intern. Conf. on Industrial Informatics. Cambridge UK, 707 – 712, 2015.
  5. Th. Kreis: Computer Aided Evaluation of Fringe Patterns. Optics and Lasers in Eng. vol. 19, 1 - 19, 1993.
  6. Th. Kreis: Digital holographic interference-phase measurement using the Fourier-transform method. Journ. Opt. Soc. Amer. A, vol. 3, no. 6, 847 - 855, 1986. Reprinted in P. Hariharan, D. Malacara, Eds.: Selected Papers on Interference, Interferometry, and Interferometric Metrology. SPIE Milestone Series, vol. MS 110, 337 - 345, 1996.
  7. W. Jüptner, Th. Kreis, H. Kreitlow: Automatic evaluation of holographic interferograms by reference beam phase shifting. In: W. F. Fagan (Hrsg.): Industrial Applications of Laser Technology. Proc SPIE, vol. 398, 22 – 29, 1983.
  8. Th. Kreis, W. Jüptner, R. Biedermann: Neural network approach to holographic nondestructive testing. Appl. Opt. vol. 34, 1407 - 1415, 1995.
  9. Th. Kreis: Handbook of Holographic Interferometry. Wiley-VCH, 2005, doi:DOI:10.1002/3527604154
  10. Th. Kreis: Holographic Interferometry: Principles and Methods. Akademie-Verlag 1996.
  11. J. Mundt, Th. Kreis: Digital holographic recording and reconstruction of large scale objects for metrology and display. Opt. Eng., 49(12), 125801-1—125801-6, 2010.
  12. Th. Kreis, W. Jüptner: The suppression of the d.c.-term in digital holography. Opt. Eng., vol 36(8), 2357-2360, 1997.
  13. D. Kayser, Th. Kreis, W. Jüptner: Compression of digital holographic data using ist electromagnetic field properties. Proc. SPIE, vol. 5908, 59080C1 – 59080C9, 2005.
  14. Th. Kreis: Digital Holography for Metrologic Applications. (Invited Paper). In: P. Jacquot, J.-M. Fournier (Hrsg.): Interferometry in Speckle Light. Springer Verlag, S. 205–212, 2000.
  15. M. Adams, Th. Kreis, W. Jüptner: Particle Analysis with Digital Holography. In: Laser Interferometry X: Applications. Proc. SPIE, vol. 4101B, 314 – 320, 2000.
  16. H. H. Wahba, Th. Kreis: Digital holographic interferometric characterization of bent optical fibers. J. Opt. A: Pure and Appl. Opt., 11, 105407(11pp), 2009.
  17. H. H. Wahba, Th. Kreis: Characterization of graded index optical fibers by digital holographic interferometry. Appl. Opt., 48(8), 1573 – 1582, 2009.
  18. Th. Kreis: Holographic Approach to 3D-Television. (invited paper), 22nd Congress of Intern. Commission of Optics: Light for the Development of the World, ICO22 Puebla, Proc. SPIE, vol. 8011, 80110H-1 - 80110H-10, 2011.
  19. Th. Kreis: Application of digital holography: from microscopy to 3D-television. J. Europ. Opt. Soc. Rap. Public. 7, 12006-1 – 12006-9, 2012, doi:10.2971/jeos.2012.12006
  20. Th. Kreis: A New Method of Digital Holographic 3D-Display. Proceedings of INDIN2015 IEEE Intern. Conf. on Industrial Informatics. Cambridge UK, 673 – 676, 2015.
  21. Th. Kreis: 3-D Display by Referenceless Phase Holography. IEEE Trans. on Industrial Informatics, vol. 12, no. 2, 685 – 693, 2016.
  22. L. Rosenboom, Th. Kreis, W. Jüptner: Surface description and defect detection by wavelet analysis. Meas. Sci. Technol., 22, 045102 (9pp), 2011.
  23. Th. Kreis, J. Burke, R. B. Bergmann: Surface characterization by structure function analysis. J. Europ. Opt. Soc. Rap. Public. 9, 14032-1 – 14032-8, 2014, doi:10.2971/jeos.2014.14032
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