光双安定現象を利用した画像メモリ・論理演算素子に関する研究

利用光学双稳态现象进行图像存储和逻辑运算元件的研究

• 批准号: 09750386
• 负责人: 中川 清
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750386/
• 关键词: フォトリフラクティブ結晶; ホログラム メモリ; ホログラム

フォトリフラクティブ結晶を介する光増幅過程において観測される光双安定現象を利用して、画像入出力可能な画像メモリ及び論理演算素子を構成することを目的として研究を行った。l フォトリフラクティブ結晶としてCeをドープしたSBN結晶を用いて、二光波混合による光増幅系を構成した。この光増幅系の増幅率に連動してその透過率が変化する、液晶を用いた光ゲートを組み合わせて光双安定特性曲線を観測した。フォトリフラクティブ結晶を用いた光増幅部では、十分な増幅率を得ることができ、双安定特性の制御が可能であることを明らかにすることができた。増幅部では、昨年検討した画像メモリ応用の成果を生かして、画像拡張は容易であると判断していた。しかし、光ゲートとして用いた液晶空間光変調素子を大画面化が困難であり、光双安定現象を光メモリとして利用可能であることを実証することは、今の所できていない。しかし、光ビームのままで、時間的変調信号による論理演算は、可能であろうと考えられる。この場合には、フォトリフラクティブ結晶、液晶ともに最大応答周波数が、十数Hzと遅いため、高速な演算は実現されない。しかし、画像に拡張すれは、応答時間に比して多量の情報を処理できるので、有効である。2昨年から引き続き、フォトリフラクテイブ結晶を利用した、画像メモリシステムの特性の評価を行った。結晶としては鉄がドープされたニオブ酸リチウム単結晶(LiNbO3:Fe)を用いた。ホログラムは、コンピュータを用いて数値計算により設計し、結晶中に、レーザビームスキャナーをもちいて構成した。表示させたホログラムは、遺伝的アルゴリズムやシュミレイテッドアニーリングなど、探査的最適化手法により設計し、良好な再生像が得られることが解った。また、従来の材料と異なり、ホログラムは厚みをもつ体積ホログラムとして構成できるので、読み出し光のエネルギーの損失が少なく高効率に、かつ、より多くの情報を付加できることが解った。

フォトリフラクティブ Crystallization を Introduction する Optical Amplification Process において Detection される Photodouble Stabilization Phenomenon を Utilization して, the image input and output force is possible, the image is drawn, and the theoretical calculation element is composed, and the purpose is to study the action. l フォトリフラクティブとしてCeをドープしたSBN crystal is composed of いて and two-light wave mixed によるoptical amplification system. The optical amplitude increase system is a combination of the amplitude increase rate and the transmittance change, and the liquid crystal light is measured using the optical double stabilization characteristic curve.フォトリフラクティブをUse the light to increase the width of the part and the tenth of the width to increase the rate.ができ、Dual stability characteristics of the control がであることを明らかにすることができた. The enlarging part is the same, last year's drawing was done, and the result of the picture was made, and the picture was drawn, and it was easy to judge.しかし, 光ゲートとして It’s difficult to use the いた liquid crystal space light to adjust the element to a large screen, であり, Hikari Shuangan It is possible to use the fixed phenomenon of light and light, and it is possible to use it.しかし, 光ビームのままで, time modulation signal による theoretical calculation は, possible であろうと考えられる.このoccasion には, フォトリフラクティブ crystal, liquid crystal ともに maximum frequency response が, tens of Hz と遅いため, high-speed な calculation は実appear されない.しかし, picture に拡 Zhang すれは, answer time に than して a lot of information を processing できるので, effective である. 2Yesterday's から cited き続き, フォトリフラクテイブ Crystallization を した, image メモリシステムのcharacteristics の Comment価を行った. Crystallization of としては鉄がドープされたニオブ acid リチウム単crystal (LiNbO3:Fe) is used.ホログラムは、コンピュータをcalculate and design using いてnumerical value , crystallization, レーザビームスキャナーをもちいて constitutes した.させたホログラムは、アルゴリズムやシュミレイテッドアニーリングなど, Exploration Optimization Techniques により Design し, Good な Regeneration Image られることがsolved った.また, 従来のmaterial とdifferentなり, ホログラムは thick みをもつ volume ホログラムとして composed できるので, 読み出し光のエネルギーのLoss が小なくHigh efficiencyに、かつ、より多くのInformationをpay加できることがsolvedった.

项目成果

K.Nakagawa et al.: "Intensity dependence of phase shift in photorefractive gratings" Ferroelectrics. 202(1-4). 249-256 (1997)

K.Nakakawa 等人：“光折变光栅中相移的强度依赖性”铁电体。

中川 清: "Fe:LiNbO_3単結晶を用いて構成したディジタルホログラム" 光学. 28巻1号. 30-35 (1999)

Kiyoshi Nakakawa：“使用 Fe:LiNbO_3 单晶构建的数字全息图”，《光学》第 28 卷，第 1. 30-35 期（1999 年）。

Kiyoshi NAKAGAWA: "Computer-generated holograms in Photorefractive LiNbO_3 crystal" Proc.SPIE. 3470. 77-83 (1998)

Kiyoshi NAKAGAWA：“光折变 LiNbO_3 晶体中计算机生成的全息图”Proc.SPIE。

K.Nakagawa et al.: "Reflection gratings in self-pumped phase conjugate mirrors" J.Opt.Soc.Am.B. 14(4). 839-845 (1997)

K.Nakakawa 等人：“自泵浦相位共轭镜中的反射光栅”J.Opt.Soc.Am.B。