WDM技術を応用した超高速3次元マイクロイメージングの研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555114
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: 成瀬 誠 独立行政法人 通信総合研究所, 情報通信部門, 研究員 (20323529)
• Keywords: 共焦点顕微鏡 / 超並列処理

Research Abstract

本研究は、3次元イメージングの基本原理を、光線の波動的振舞いと共焦点結像の光学的原理の効果的融合に求め、技術的には、WDM技術と2次元アレイ状の並列処理技術の融合によって、最終的に超高速の3次元マイクロイメージング機能の実現を目指すものであり、WDM技術、並列光デバイス技術、回折光学技術、集積回路等の要素技術の原理的・技術的限界を見極めつつ、全体システムのアーキテクチャを考案し、必要な要素技術への要求を導く必要がある。本年度は、光電子融合素子の超並列性に適合した最適な共焦点光学系を設計・実装し、実験的検証を行った。通常のマイクロイメージングシステムは光源部の並列実装を想定していないため、軸外から出射した光は受光面において適正に結像しない。そこで本研究では、並列の光源アレイ面が、これに対応した受光面に対して、光軸からの距離が10mm以内の領域において均一に結像する光学系を最適設計し、実現した。テレセントリック性を保ちつつディストーションおよび像面湾曲を像高によらず一様となるようにしている。なお、深さ方向の分解能として、50倍の対物レンズ(NA0.75)を用いたとき半値幅1.2μmを得た。また、発光部・受光部をモジュラーな構造とし、ペリクルミラーを用いたアライメントモニタリングシステムも内蔵させたことで、様々な実験的試みを可能としている。さらに、超並列性を有する光モジュール間の接続を簡易かつ安定に行うためのアセンブリ技術として、プラグオンアライメント技術を開発した。

Research Products

• [Publications] A.Goulet, M.Naruse, M.Ishikawa: "Simple Integration Technique to Realize Parallel Optical Interconnect : Implementation of a Pluggable Two-Dimensional Optical Data Link"Applied Optics. 41・26. 5538-5551 (2002)