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1.波長走査半導体レーザ光に対する2光波混合の特性 時間周期T_Rで反復的に光波長を直線状に走査した場合、フォトリフラクティブ(PR)結晶内に生じる干渉縞強度が周波数f_0で時間的に変化するため、形成される屈折率格子の変調度はT_Rf_0を変数とするsinc関数で与えられことを導き、2光波混合のゲインを求める式を明らかにした。
2.2光波混合による距離情報の検出特性 半導体レーザの波長走査に加え、ポンプ光の位相を直線状に変調することによって、物体光とポンプ光の光路差Lすなわち物体面の反射位置に応じて上記の周波数f_0の値が異なり、周波数f_0が零となる光路差Lに対して、2光波混合によるポンプ光の回折光が最大強度となることを理論的および実験的に明らかにした。更に、波長走査幅が数nmと大きい場合、PR結晶内で周波数f_0の値が異なり、結晶内のある領域だけに屈折率格子が形成されることを実験的に確認した。
3.2光波混合による光画像増幅光学系 3次元断層画像生成のための結像光学系としては、PR結晶内に物体の光場を結像し、結晶内の物体像をポンプ光の回折光によって再び結像することが最適であることを確認した。
4.3次元断層画像生成装置の構築 以上の結果に基づき3次元断層画像生成装置を構築し、厚さ0.1mmの塩化ビニール板の両面に描かれた簡単なパターン画像を検出した。
5.今後の研究計画 波長走査幅が大きい場合の2光波混合ゲインの理論解析を行い、断層画像の奥行き方向分解能の向上を図り、より複雑な物体への応用を試みる。
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