Demonstration of single-shot polarization state / birefringence detection method for thin film by ultra-wideband vector beam

超宽带矢量光束单次薄膜偏振态/双折射检测方法演示

• 批准号: 20K04508
• 负责人: 大久保 進也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Technology(KOSEN),Numazu College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04508/
• 关键词: 複屈折計測; 偏光計測; ベクトルビーム; シングルショット; 超広帯域ベクトルビーム; 波長分散; 光学薄膜

本研究では，白色ベクトルビームを光源としたシングルショット偏光状態・複屈折の検出法の実証を目的としている．これは，従来の偏光計測法では各種偏光素子を機械的あるは電気的に変調させるため計測時間が掛かるためである．そのため，面内に様々な偏光状態が分布するベクトルビームの発生をさせ，これを光源としてガラスや高分子膜などの複屈折を高速で計測するための装置の開発が必要となる．令和４年度においては，白色光源における偏光状態および複屈折検出法の確立のため構築した装置を用い，ベクトルビームを発生させ，標準試料の計測を行った．検出偏光光学系を透過後に得られた2次元の光強度分布について高精細CMOSカメラを用いて撮像した．得られた画像を数値化し，画像中心に対して円周方向へ光強度変化特性に変換した後に，このデータをフーリエ解析することで複屈折を算出するソフトウェアを開発し，標準試料としてバビネ-ソレイユ補償子を用いた結果，短時間で複屈折位相差を得ることができるようになった．その結果，従来の回転位相子法やセナルモン法などの計測結果と比較しても，計測時間が数秒程度と改善されることがわかった．現時点では光源として白色LEDを用いたが，指向性に問題があり計測精度の改善が必要となる．また，具体的な観察用試料として光学ガラスや光学フィルムなどを用い，従来の複屈折計測法との比較を行う必要がある．そのため，指向性の高い白色レーザーを光源とした計測を検討する．

This study で は, white ベ ク ト ル ビ ー ム を light と し た シ ン グ ル シ ョ ッ ト polarization state, after inflectional の の 検 the method be card を purpose と し て い る. こ れ は 従 to の polarimeter method で は various polarization element child を mechanical あ る は electric 気 に - adjustable さ せ る た め measuring time が hang か る た め で あ る. そ の た め, in-plane に others 々 な が distribution of polarized す る ベ ク ト ル ビ ー ム の 発 raw を さ せ, こ れ を light と し て ガ ラ ス や polymer film な ど の after inflectional を high-speed で す meter test る た め の device の open 発 が necessary と な る. Make and 4 year に お い て は, white light source に お け る polarization state お よ び after inflectional の 検 out method to establish の た め build し た device を い, ベ ク ト ル ビ ー ム を 発 raw さ せ, standard sample の measuring line を っ た. After 検 を department of the polarized light through に ら れ た 2 dimensional の light intensity distribution に つ い て high fine CMOS カ メ ラ を with い て pinch of like し た. Portraits have ら れ た を the numerical し, portrait center に し seaborne て direction へ light intensity has drifted back towards ¥ weeks - the characteristics に variations in し た に after こ の デ ー タ を フ ー リ エ parsing す る こ と で after inflectional を calculate す る ソ フ ト ウ ェ ア を open 発 し, standard sample と し て バ ビ ネ - ソ レ イ ユ compensation son を with い た results, A short period of で complex flexion position difference を results in る とがで るようになった るようになった るようになった. そ の results, 従 to の back planning phase method や セ ナ ル モ ン method な ど の measuring results と し て も, measuring time が seconds degree と improve さ れ る こ と が わ か っ た. Now point で は light と し て white leds を い た が, directivity に problem が あ り の improve measuring precision が necessary と な る. ま た, specific な 観 examine with sample と し て optical ガ ラ ス や optical フ ィ ル ム な ど を い, 従 to の after inflectional measuring method と の is を line う necessary が あ る. High そ の た め, directivity の い white レ ー ザ ー を light と し た measuring を beg す 検 る.

项目成果

シングルショット複屈折計測装置の開発

单次双折射测量装置的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: OURA Kazuyori;WADA Hideo;KOYAMA Masatoshi;MAEMOTO Toshihiko;SASA Shigehiko;TAKEZOE Noritaka;SHIMIZU Akihiro;ITO Hiroyasu;神原征弥，木村共孝，程俊;大久保進也，芦澤稜也
• 通讯作者: 大久保進也，芦澤稜也