From Hologram to Object: Surface Level Reconstruction through Digital Holographic Interferometry and 3D Printing of Phase Diagrams

Abstract

This paper presents a methodology combining Digital Holographic Interferometry (DHI) with 3D printing for submillimetric surface characterization. It demonstrates how DHI enables detailed, noninvasive surface measurements, generating 3D printable models from phase maps of worn samples. These models provide a tangible visual interpretation of topographic variations, aiding surface analysis. The paper describes the use of interferometry with a double refractive index to measure level differences from 1 µm to 300 µm and a lensless Fourier reconstruction algorithm to generate phase diagrams, later converted into STL files for 3D printing. Combining DHI and 3D printing simplifies complex surface studies and offers a practical alternative to traditional techniques like confocal or electron microscopy. The results highlight its potential for material and surface analysis.

Este trabajo presenta una metodología que combina Interferometría Holográfica Digital (DHI) con impresión 3D para caracterizar superficies submilimétricas. Se muestra cómo la DHI permite mediciones detalladas no invasivas de topologías superficiales, generando modelos tridimensionales imprimibles basados en mapas de fase de muestras metalográficas erosionadas. Estos modelos impresos facilitan la interpretación visual de variaciones topográficas. El artículo describe el uso de interferometría con doble índice de refracción para medir diferencias de nivel entre 1 µm y 300 µm y un algoritmo de reconstrucción de Fourier sin lentes para generar diagramas de fase, convertidos en archivos STL para impresión 3D. La combinación de DHI e impresión 3D simplifica el estudio de superficies complejas y ofrece ventajas frente a técnicas tradicionales como la microscopía confocal o electrónica. Los resultados destacan su potencial en el análisis de materiales y superficies.