時空間シンクロナイゼーションを用いた空間光信号の伝送

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13022249
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 早崎 芳夫 徳島大学, 工学部, 講師 (10271537)
• Keywords: 光情報処理 / 光コンピューティング / 時空間光ダイナミックス / 画像処理 / 空間光変調素子 / 非線形光学

Research Abstract

光を情報媒体とすると,自由空間中を長距離かつ特異的に信号をやりとりできるため,熱や化学物質・電子とは一線を画すシステムを構築できる.さらに,光は空間的な情報を自然な形で表現できるため,容易に時空間に広がるダイナミックな現象を取り扱うことを可能にする.特に,非線形空間光デバイスを含む空間光回路は,時空間的な光波のマニピュレーションのための有用なツールとなり得る.本研究で取り扱う非線形光回路は,光の位相や振幅を2次元的に光制御できる液晶空間光変調素子とフィードバック光学系から構成される非線形光フィードバックシステムであり,自発的パターン生成機能や波面補正機能を有する.非線形光フィードバックシステムにおいて,空間光変調素子にフィードバックされた光がもとのパターンに対して横にシフトすると,自発的に形成される光パターンは,そのシフト方向に移動する.そのシフト量と移動速度には特定の関係を持っているため,これを利用すると,読み出し光の傾きや光路中の光学素子の傾きを検出することができる.まず,光学系中に平行平面ガラス基板を挿入し,シフト量と移動速度との関係を調べた.形成されたフリンジは,均質で時間的にも安定であり,シフト大きさに応じて一定速度で移動することがわかった.フリンジの速度と挿入したガラス基板の回転角の関係を計測した結果,フリンジの速度とガラス基板の回転角が1対1の関係であり,速度を測定すればガラス基板の回転角がわかること,及び,その角度変化に対する検出感度をガラス基板の厚みにより調整できることがわかった.さらに,構築したシステムでは,パターンの検出にCCDカメラを用いているため,計測は30Hzのスピードで実行できることがわかった.この技術は2次元に容易に拡張できるため,波面の計測に適用できると考えられる.

Research Products

• [Publications] Y.Hayasaki: "Spatial and Temporal Properties of a Nonlinear Optical Feedback System"Optical Review. 8・5. 343-347 (2001)
• [Publications] Y.Hayasaki: "Angle measurement by use of a liquid crystal spatial light modulator with optical feedback"Proceedings of the SPIE. 4416. 50-53 (2001)
• [Publications] 早崎芳夫: "新しい情報携帯のためのフェムト秒レーザーを用いた爪への光記録"電子情報通信学会技術研究報告(OCS2001-84〜99). 101・408. 7-10 (2001)