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本研究により、部分的コヒーレント光から光源アレイを生成する、いわゆる部分的コヒーレント光アレイイルミネータにおいて、従来の半分のサイズで設計可能であることが明らかにされた。具体的には、各々の開口の振幅透過率がガウス分布で、隣り合う開口の位相が互いに反転した、ガウス型振幅・π位相回折格子を用いることにより、回折格子に照射する部分的コヒーレント光の伝播方向に対するアレイイルミネータのサイズを従来の半分にできることが示された。この成果は、光並列処理システムのコンパクト化に大きく貢献するため、工学的に重要である。さらに、この最小化された部分的コヒーレント光アレイイルミネータにより生成された光源アレイの特性を解析した結果、生成された各々の光源の平均強度およびコヒーレンス度は、互いに等価になることが明らかにされた。この結果は、コヒーレンス関数を利用した光並列処理システムの構築が可能であることを示唆している。
一方、フーリエ変換の一般化した概念である非整数次フーリエ変換を導入し、部分的コヒーレント光が非整数次フーリエ面に形成する光の場の特性を平均強度の広がり、波面の曲率半径、およびスペクトル偏移現象の観点から解析した。本解析により、非整数次フーリエ場の特性は従来のフーリエ場の特性とは顕著に異なることが明らかにされ、新たな光情報処理システム構築の可能性が示された。
今後は、部分的コヒーレント光および非整数次フーリエ変換を利用した光並列処理システムの構築を目指す。
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