2023 Fiscal Year Annual Research Report
高速・高分解能な光加工計測を実現する近接場位相共役レンズの開発
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21H01226
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
臼杵 深 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60508191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
關根 惟敏 静岡大学, 工学部, 准教授 (00765993)
三浦 憲二郎 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (50254066)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 近接場光学 / 散乱レンズ / 光位相共役 / 波面最適化 / 位相シフト干渉法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表的な高分解能光加工技術のフォトリソグラフィはフォトマスクの作成・交換，代表的な高分解能光計測技術の近接場光学顕微鏡はプローブスキャンがそれぞ れ必要であり，一般的には分解能とスピード（効率）がトレードオフの関係となっている．本研究では，独自に開発した近接場光位相共役によるサブ波長集光ス ポット生成技術を拡張し，高分解能光パターニングのための近接場位相共役レンズの開発を行う．分解能とスピードのトレードオフを解消し，サブ波長分解能 （0.1um），広範囲（10mm×10mm），機械的運動を伴わない高速パターニング（毎秒30パタ ーン）を同時に実現することを目的とする．提案手法である近接場位 相共役レンズシステムは，「近接場プローブによる微小光源」，「散乱光の波面計測」，「位相マップの重ね合わせと位相共役計算」，「位相共役光の再生」で 構成されている．これまでに，位相シフト干渉法に基づいた波面計測システムの開発，位相マップの重ね合わせと位相共役計算，位相共役光の再生についてのFDTDシミュレーションによる数値解析，近接場プローブによる微小光源生成システムの開発と実験解析を行った．2023年度においては，波面最適化による位相共役技術について研究開発を実施した．昨年度までは位相シフト干渉法を用いた位相計測により位相共役を行ってきた．しかし，微弱な近接場光の干渉信号はSN比が低く，カメラと空間光変調器間で6自由度の精密なアライメントが必要となるため，近接場光位相共役の実現は困難な状況であった．そこで，波面波面最適化に基づいた位相共役技術を採用することによって，近接場散乱光や半透明位相物体からの微弱散乱光であっても波面制御が可能となり，応用範囲を拡大することができた．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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