2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultrasmall compound-eye imaging system based on varifocal metalens
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21H01781
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
岩見 健太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80514710)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池沢 聡 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (00571613)
田中 雄一 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10547029)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | MEMS / ナノ・マイクロ光デバイス / メタレンズ / メタサーフェス / メタマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度には、近赤外線で複眼Alvarezメタレンズの原理実証を行った。ガラス基板上に製膜したアモルファスシリコンを利用して4*4のレンズからなるAlvarezメタレンズアレイを製作し、1/4程度の短焦点化を確認した。また、画像の撮像に成功した。さらに、手動マイクロステージ上で変位を与えることで可変焦点を確認した。
平行して、Silicon on Sapphire基板を利用した各種メタレンズ・メタサーフェスを製作した。回転型可変焦点メタレンズであるモアレレンズを可視光域の波長633、532,445 nmで動作することを確認した。同様の基盤を用いてホログラフィを製作し、動画の東映に成功した。これらを通じて可視光で動作するAlvarezメタレンズアレイの設計・製作に関する基礎的知見を蓄積した。
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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
2021年度の当初目標としていた近赤外線で複眼Alvarezメタレンズの原理実証を達成した点と、2022年度に実施するSOS基板Alvarezメタレンズの加工のためのノウハウを確立したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度には、複眼Alvarezメタレンズとアクチュエータとの集積化を行う。Silicon on Sapphire基板上に4×4個のレンズからなるAlvarezメタレンズアレイを製作し、これと対となるアクチュエータ付き4×4個のレンズアレイをSilicon on Insulator基板上に形成する。動作波長として、可視光および赤外光について検証する。所有する顕微分光システムを用いて、焦点距離の変化および色収差を計測・評価する。岩見がこれまで培ってきた可変メタマテリアルデバイスに関する知見を活かして、複眼可変焦点Alvarezメタレンズデバイス の製作プロセスを確立する。
可動レンズアレイ基板については、余分な光吸収を防ぐため低応力SiNメンブレン上にメタレンズアレイを形成する。これを、櫛歯型静電アクチュエータを有する1軸ステージ上に集積化する。
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