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2019 Fiscal Year Research-status Report

空間直交振幅変調を用いたホログラフィックメモリにおける信号光変復調法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17K06406
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

文仙 正俊  福岡大学, 工学部, 教授 (50412573)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsホログラフィックデータストレージ / 空間直交振幅変調 / 強度輸送方程式
Outline of Annual Research Achievements

ホログラフィックデータストレージの高記録密度化・大容量化を目的とし、信号光に対し従来の空間光強度変調に加え空間位相変調を施す空間直交振幅変調の実現に関する検討を進めた。特に空間直交振幅変調信号光の強度および位相を、干渉計測に拠らずに強度輸送方程式法を利用して検出する方法に着目し研究を進めており、令和元年度は主にシングルショット撮像による強度輸送方程式法の実現を目指した検討を行った。シングルショット撮像による強度輸送方程式法の実現にはいくつかの方法が考えられるが、ここでは偏光子アレイ付きカメラを利用した方法に関する基礎的な検討を行った。この手法においては信号光は直交する偏光成分が異なる光路長を伝搬しカメラに達するような光学系を採用している。
数値シミュレーションによりこの手法が実現可能であることを確認し、例えばシンボル当たりのピクセル数など、この手法を用いた場合に空間直交振幅変調信号光の検出精度を向上するための諸パラメータの最適化を行った。また、偏光子アレイ付きではない通常のカメラを用い、提案手法の実施時に欠かすことのできない技術である撮像画像の補間処理を用いた場合も、空間直交振幅変調信号光の複素振幅検出が可能であることを基礎的な実験により確認した。これらのシミュレーションおよび実験においては、昨年度までに本研究課題において検討・開発したいくつかの要素技術を適用することで、より高精度な空間直交振幅変調信号光の複素振幅検出が可能であることも確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題の中核をなす技術の一つである強度輸送方程式法を用いた空間直交振幅変調信号光の検出に関して、シングルショット撮像による信号光検出が偏光子アレイ付きカメラを用いて実現可能であることを数値シミュレーションおよび基礎的実験により確認できており、ほぼ予定通りに進展しているといえる。この技術の実験的な実現や、その他、単一の空間光位相変調器による空間直交振幅変調信号光の生成等については達成されておらず、今後検討する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

研究課題の遂行は概ね順調に進みこれまでに学会発表や論文投稿により成果を公表するに至っているが、より完成度の高い精緻な成果を達成しさらに学会発表や論文として研究成果報告を行う方針である。

Causes of Carryover

研究進捗状況と参加予定学会日程の相違や参加予定学会の開催中止により、主に未使用の成果発表旅費が生じたためである。2020年度に成果発表旅費、研究成果投稿料や消耗品費等として使用する予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Detection method for the complex amplitude of a signal beam with intensity and phase modulation using the transport of intensity equation for holographic data storage2019

    • Author(s)
      Masatoshi Bunsen, Shosei Tateyama
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 27 Pages: 24029~24042

    • DOI

      10.1364/OE.27.024029

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 空間直交振幅変調を用いたホログラフィックメモリ2020

    • Author(s)
      文仙正俊
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • Invited
  • [Presentation] 強度輸送方程式法による空間直交振幅変調信号光のシングルショット検出に向けた基礎実験2020

    • Author(s)
      角田総一朗、文仙正俊
    • Organizer
      映像情報メディア学会マルチメディアストレージ研究会
  • [Presentation] 偏光子アレイ付きカメラを用いた空間直交振幅変調信号光の非干渉シングルショット検出の検討2019

    • Author(s)
      角田総一朗、文仙正俊
    • Organizer
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Numerical investigation on non-interferometric single-shot detection of SQAM signal beam with pixelated polarization camera2019

    • Author(s)
      Soichiro Sumida, Masatoshi Bunsen
    • Organizer
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019 (ISOM'19)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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