空間光変調器による電子から光への波面変換

空間光変調器を用いた電子線ホログラフィーの技術により、電子の波面を光の波面に変換し、電子の位相を実時間により計測する手法を開発した。ここでは、空間光変調器(SLM)による記録と再生が、電子線位相計測の高速化を実現する鍵となっている。このシステムを検証する基礎実験として、液晶空間光変調器(LC-SLM)の空間分解能、時間応答特性などのデータを測定し、電子線ホログラムの再生システムに利用した。実験では、書き込み光に直線キャリアの干渉縞を用い、空間周波数による回折効率の変化を測った。1KHzの駆動速度において、1ミリメートル80ラインペアの空間分解能が得られることが分かった。そのときの回折効率は約5パーセントであった。このLC-SLMを用いて、電子線ホログラムの再生実験を行った。液晶空間光変調素子を電子線ホログラムの再生に応用したことにより、従来の電子線バイプリズムを用いた波面分割によるホログラムの再生はもちろん、インコヒーレント・ホログラフィーによるホログラムも実時間で再生し、光の波面に変換して可視化することができた。この研究により電子線ホログラフィの得意分野である微小領域における電磁的な観察・計測を実時間化することができ、磁気記録、超伝導材料、マイクロディバイスの開発などの研究への利用が可能となった。SLMの感度向上、レーザ光学系の小型化の問題は残っているが、空間光変調器の進歩により、応答性、解像度ともに向上することは間違いない。特に、有機非線形光学材料によるSLMの開発に期待したい。

空間光変調器を用いた電子線ホログラフィーの技術により、電子の波面を光の波面に変換し、電子の位相を実時間により計測する手法を開発した。ここでは、空間光変調器(SLM)による記録と再生が、電子線位相計測の高速化を実現する鍵となっている。このシステムを検証する基礎実験として、液晶空間光変調器(LC-SLM)の空間分解能、時間応答特性などのデータを測定し、電子線ホログラムの再生システムに利用した。実験では、書き込み光に直線キャリアの干渉縞を用い、空間周波数による回折効率の変化を測った。1KHzの駆動速度において、1ミリメートル80ラインペアの空間分解能が得られることが分かった。そのときの回折効率は約5パーセントであった。このLC-SLMを用いて、電子線ホログラムの再生実験を行った。液晶空間光変調素子を電子線ホログラムの再生に応用したことにより、従来の電子線バイプリズムを用いた波面分割によるホログラムの再生はもちろん、インコヒーレント・ホログラフィーによるホログラムも実時間で再生し、光の波面に変換して可視化することができた。この研究により電子線ホログラフィの得意分野である微小領域における電磁的な観察・計測を実時間化することができ、磁気記録、超伝導材料、マイクロディバイスの開発などの研究への利用が可能となった。SLMの感度向上、レーザ光学系の小型化の問題は残っているが、空間光変調器の進歩により、応答性、解像度ともに向上することは間違いない。特に、有機非線形光学材料によるSLMの開発に期待したい。