2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new technique for spectral measurement in scattering medium using time-reverse principle with phase-conjugate wave
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16K14239
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
清水 孝一 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授(任期付) (30125322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 祐次 北海道大学, 情報科学研究科, 助教 (50261582)
工藤 信樹 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30271638)
北間 正崇 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (50285516)
犬島 浩 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (60367167)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 位相共役波 / 位相共役光 / 時間反転 / 光散乱 / 光伝搬 / ホログラム / 空間光変調器 / 輸送方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、位相共役波による時間反転という新原理を散乱分光の分野に新たに導入することにより、これまで実現が困難であった拡散性散乱体内部局所領域の選択的分光を実現するとともに、分光イメージングの可能性追求をその目的とする。初年度の成果を引き継いだ次年度の研究実績は次のとおりである。
1．前年度の理論解析およびシミュレーションの結果を踏まえ、位相共役波による時間反転原理を用いた散乱体計測システムを開発した。このシステムでは、散乱体透過光のうち、分光に必要な直進成分を選択的に抽出することができる。計測対象にビーム光を入射して、波長を変えつつ抽出光の吸光度を計測することにより、拡散性散乱体であっても内部局所領域の選択的分光が可能となる。
２．生体組織を模擬する散乱体ファントムを製作し、開発したシステムの性能、特性およびその限界を明らかにした。これにより、共焦点原理などの影響を除いた位相共役波による時間反転原理本来の性能が明らかになった。
３．提案原理の生体組織への適用可能性を調べるため、実際の生体組織(トリささみ肉)を用いて実験を行った。その結果、モデルファントムに比べ不均一性の高い生体組織であっても、提案原理が有効に機能することが実証された。
４．これらの成果を、Optical Society of Americaの学術誌 Biomedical Optics Expressに投稿し、原著論文として採択、掲載された。また2018年7月開催の国際会議Optics 2018での基調講演が決定している。
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