隣接点光源型デジタルホログラフィーによる3次元内部顕微イメージング

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本研究では，位相シフトデジタルホログラフィに隣接点光源を導入することで，新たな生体内部の3次元顕微イメージング法の実現を目指す。本年度は，本提案手法の原理確認として下記の項目を実施した。(1)隣接点光源型位相シフトデジタルホログラフィ法を実現するために，隣接する点光源に関する光波伝搬シミュレーションを行い，視野と分解能，共通光路条件を考察した。また，共通光路デジタルホログラフィの原理を，一定の条件下で適用可能となることを確認した。これにより隣接点光源型位相シフトデジタルホログラフィ法では，ビームスプリッタ等の光学素子を用いずにある一定の条件の下で，共通光路デジタルホログラフィックイメージングが可能であることを確認した。(2) 隣接点光源型位相シフトデジタルホログラフィを実現するための光導波路に対する，設計指針を考察した。はじめに，光導波路を要素に分けて要素ごとにパラメータを変化させてシミュレーションを行い，MMIスプリッタや曲げ導波路などに関する波長依存性や損失に関して評価した。さらに，基礎評価用光導波路と評価用光学系を設計・試作し，直線導波路や曲げ導波路に関する波長依存性や損失について実験的に評価した。特に，生体内部イメージング応用に向けて，近赤外領域における光導波路の特性に関して考察した。これらのシミュレーションや基礎実験評価を元に，隣接点光源型位相シフトデジタルホログラフィを実現するための光導波路に関する設計指針を確認した。