超高分解能観察の実現に向けた近接場光位相共役によるサブ波長ピッチ空間変調照明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18KK0403
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 臼杵 深 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60508191)
• 研究期間 (年度): 2019 – 2023
• キーワード: 近接場光学 / 位相共役 / 散乱レンズ / 構造化照明 / 顕微鏡 / レーザー干渉計 / 空間位相変調器 / 波面整形

研究成果の概要

研究期間全体を通じて、本研究課題である近接場光位相共役による集光パターン生成技術についてFDTDシミュレーションによる理論検討を実施した。シミュレーションにおいては実機に即したパラメータセッティングを用いた。更に、デジタル光位相共役鏡のプロトタイプの開発、散乱レンズによる高分解能光パターニング手法の提案、波面最適化に基づいた微弱光用位相共役技術の開発、を行った。最終年度後半は、清華大学精密機器工程系の訪問教員として、空間光変調器による波面制御とレーザー干渉計を組み合わせることによって、微細構造を有する表面の高分解能計測に関する研究開発を実施した。

自由記述の分野

光計測、生産工学・加工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題における主要な研究成果である近接場光位相共役散乱レンズによる集光パターン生成技術とその集光パターンを顕微鏡観察のための構造化照明に応用する技術は、生命科学における細胞や分子の高分解能観察に利用可能であると共に、光遺伝学における細胞操作技術として有用である。また、本研究課題の研究成果は、半導体や精密部品の製造分野においても、マイクロ光造形による加工技術、光学顕微鏡や光干渉計による検査・計測技術、光ピンセット法によるマニピュレーション技術、として有用である。これらの事柄は学術的にも社会的にも意義深い。