2020 Fiscal Year Research-status Report
強度輸送方程式法による空間直交振幅変調信号光の非干渉検出に関する研究
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20K04608
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
文仙 正俊 福岡大学, 工学部, 教授 (50412573)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 強度輸送方程式法 / 空間位相変調器 / ホログラフィックメモリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホログラフィックメモリにおいて信号光に対し空間的な強度変調と位相変調を施す空間直交振幅変調に関し、非干渉計測法である強度輸送方程式（TIE）法を用いた再生信号光の複素振幅分布検出を実現すべく研究を進めている。R02年度はTIE法を用いた空間直交振幅変調信号光の検出を、シングルショット撮像により実現する手法に関して主に検討した。近年流通している、センサ上の各ピクセルに異なる方位の微小偏光子が積層されたCMOSイメージセンサを用いると、同一光路上を伝搬する光波の直交する偏光成分を、一度の撮像で別の強度像として分離し取得できる。従って、信号光の直交する偏光成分が光路差を有するような光学系を構成し、上記の偏光CMOSセンサを用いると、シングルショット撮像によるTIE法が実現できる可能性がある。
R02年度には空間液晶位相変調器（LCOS-SLM）が水平偏光のみに作用することに着目し、これを光路長の制御に利用する方法について検討を進めた。主に数値シミュレーションにより、この方法を実現するためにLCOS-SLMに求められる諸性能について検討し、現在入手し得るLCOS-SLMで十分に偏光依存光路長制御が実現できることを明らかにした。信号光に空間直交振幅変調を施し、これを偏光依存光路長制御と偏光COSセンサを用いたTIE法により検出する場合について数値シミュレーションを行ったところ、信号の再生に十分な検出精度が得られることが分かった。この成果は今後この手法を実験により実現するにあたり重要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
空間直交振幅変調信号光の強度輸送方程式法によるシングルショット検出に関しては、位相変調用液相空間光変調器（LCOS-SLM）を用いた偏光依存光路長制御法の検討が順調に進展しており、これから実験による実証に速やかに着手できる予定であるため。また、直交する偏光成分が異なる光路長を伝搬するような光学系として、この方法以外にもいくつかの案があり、これらについても並行して検討を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
空間直交振幅変調信号光の強度輸送方程式法によるシングルショット検出を、実験により実現することを第一の目標として研究を進める予定である。初年度に行った数値シミュレーション結果はこの実験において有効に活用可能である。また、いくつかの偏光依存光路長制御法について実現を試み、それぞれの方法の利点や欠点を比較検討しながら研究を進める。さらに、部分コヒーレント光により再生された信号光のTIE法による検出についても検討を開始する予定である。
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| Causes of Carryover |
＜次年度使用額が生じた理由＞
研究進捗状況と参加予定学会日程に相違が生じたことや、参加予定学会のオンライン開催により未使用の成果発表旅費が生じたことと、その他の項目に未使用分が生じたためである。
＜使用計画＞
R03年度の研究成果発表費用等として使用する予定である。
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