超高密度３次元光メモリの実現に向けた多層化コリニアホログラフィックメモリの研究

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本研究の最終目的は，次世代光メモリとして期待されるホログラフィックメモリ(HDS)の記録密度を飛躍的に向上させることにある．昨年度，高度なデジタル処理と光学処理を融合させたデジタル画像拡散技術を新たに提案し，ホログラフィックメモリのノイズを約1/10に低減することに成功している．これを踏まえ，本年度の目的は，デジタル画像拡散技術において必要な光複素振幅技術の精度向上を通して，ホログラフィックメモリの記録密度向上に寄与することとした．そこで，二つの空間光位相変調器(SLM)を並列に配置することで高解像かつ高光利用効率を可能にする光複素振幅生成手法を開発した．本手法は，二つのSLMによって変調された空間位相をビームスプリッターを通して光学的に重ね合わせることで，任意の複素振幅を生成可能にする．従来の一つの空間光位相変調器を用いる手法と比べ，解像度の点で約１６倍，光利用効率の点で約２倍の性能向上が可能であることを実験および数値シミュレーションによって明らかにしている．また，同手法を通して，デジタル位相共役光の忠実度を約50％向上させることに実験的に成功した．デジタル位相共役光の生成技術は，ホログラフィックメモリにおけるノイズ低減だけでなく，生体イメージング等の幅広い分野への応用が可能である．本研究の成果は，国際学術雑誌Optics Expressおよび国際会議EOSAMにおいて発表されている．昨年１２月からは特別研究員対象の日本スイス若手研究者交流事業によりスイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)へ留学し，デジタル位相共役光の生成技術を蛍光イメージングおよび光音響イメージングへ応用する研究を行っている．