非線形光回路における時空間ダイナミックスによる光画像の操作

非线性光学电路中时空动力学对光学图像的操纵

• 批准号: 11167260
• 负责人: 早崎 芳夫
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11167260/
• 关键词: 光情報処理; 光コンピューティング; 時空間光ダイナミックス; 画像処理; 空間光変調素子; 非線形光学; 時空間ダイナミックス

近年,分子シンクロ空間光デバイスの候補となりうる,光信号を反応のトリガーとする分子システムが構築されている.光を情報媒体とすると,自由空間中を長距離かつ特異的に信号を伝えられるため,熱や化学物質,電子とは,一線を画すシステムの構築できる.本研究では,分子シンクロナイゼーションの本質である時空間の非線形ダイナミックスを内在する非線形空間光回路を用いた,新しい信号処理システムを構築することを目的とする.特に,1台の空間光変調素子と帰還光学系で構成される空間光回路は,光フィードバックシステムと呼ばれる.昨年度までに,パターンのサイズと回折距離の特徴的な関係を実験的,理論的に見い出した.さらに,フーリエ面における空間周波数フィルタによる発生するパターンのピッチの選択が可能であることを示した.ローカットフィルタを挿入による孤立点の発生と,帰還光学系の光軸にシフトによる,孤立点のドリフトを実証し,この手法用いた時空間画像の記憶や遅延を実行した.今年度,非線形光フィードバックシステムが,多数の空間的な安定解を有し,それらの間の競争によるパターンの時間的な揺らぎを明らかにし,空間周波数フィルタによって,個々の安定解を選択できることとそのゆらぎを抑制できることを示した.また,電子システムとの接続性に優れ,非線形性,時間応答,空間写像を広い範囲で調節可能な光電子ハイブリッドなフィードバックシステムを構築した.そのシステムにおいて,時系列処理が途中の介在しているにもかかわらず,光フィードバックシステムと同様な空間特性を有する自発的パターン形成を起こすことを明らかにした.さらに,光路をシフト量させると,発生するパターンが,シフト量に比例した速度で流れることを利用して,発生するパターンの速度から,フィードバック光学系に透明基板の角度を計測できることを示した.

In recent years, molecular シ ン ク ロ spatial light デ バ イ ス の alternate と な り う る, optical signal を anti 応 の ト リ ガ ー と す る molecular シ ス テ ム が build さ れ て い る. Light を intelligence media と す る と, free space を long-distance か つ specific に signal を 伝 え ら れ る た め, hot や chemicals, electronic と は, one line を す シ ス テ ム の build で き る. This study で は, molecular シ ン ク ロ ナ イ ゼ ー シ ョ ン の nature で あ spatial の る nonlinear ダ イ ナ ミ ッ ク ス を inner す る nonlinear spatial light circuit を with い た, new し い signal 処 Richard シ ス テ ム を build す る こ と を purpose と す る. に, 1 の spatial variations of light element child と 帰 で department of light also constitute さ れ る は spatial light circuit, light フ ィ ー ド バ ッ ク シ ス テ ム と shout ば れ る. Yesterday's annual ま で に, パ タ ー ン の サ イ ズ と inflexion distance of 徴 の な masato is を be 験, theory of に see い し た. さ ら に, フ ー リ エ surface に お け る space cycle for フ ィ ル タ に よ る 発 raw す る パ タ ー ン の ピ ッ チ の sentaku が may で あ る こ と を shown し た. ロ ー カ ッ ト フ ィ ル タ を scions into に よ る outlier の 発 と, 帰 also Optics の optical axis に シ フ ト に よ る, outlier の ド リ フ ト を be し, こ の technique with い た when memory space portraits の や 遅 delay を line be し た. This year, nonlinear optical フ ィ ー ド バ ッ ク シ ス テ ム が, most の を have し な stable solution of the space, そ れ ら の competition between の に よ る パ タ ー ン の time な 揺 ら ぎ を Ming ら か に し, space cycle for フ ィ ル タ に よ っ て, a 々 の stable solution を sentaku で き る こ と と そ の ゆ ら ぎ を inhibit で き る こ と を shown し た. ま た, electronic シ ス テ ム と の 続 sex に optimal れ, nonlinear, time 応 answer, space to write like を hiroo い van 囲 で adjustment may な photoelectron ハ イ ブ リ ッ ド な フ ィ ー ド バ ッ ク シ ス テ ム を build し た. そ の シ ス テ ム に お い て, series 処 when Richard が way の interface in し て い る に も か か わ ら ず, light フ ィ ー ド バ ッ ク シ ス テ ム と with others な space characteristics を have す る From 発 パ タ ー ン formation を こ す こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, light path を シ フ ト quantity さ せ る と, born 発 す る パ タ ー ン が, シ フ ト quantity proportion に し た flow speed で れ る こ と を using し て, born 発 す る パ タ ー ン の speed か ら, フ ィ ー ド バ ッ ク を に transparent substrate の department of light Angle measuring で き る こ と を shown し た.

项目成果

Y.Hayasaki: "Self-scanning of isolated spots in a nonlinear optical system with two-dimensional feedback"Journal of Optical Society of America B. 17,7. 1211-1215 (2000)

Y.Hayasaki：“具有二维反馈的非线性光学系统中孤立点的自扫描”美国光学学会杂志 B.17,7。

Y.Hayasaki: "Selection of optical patterns using direct modulation method of spatial frequency in a nonlinear optical feedback system"Optics Communications. 187,1-3. 49-55 (2001)

Y.Hayasaki：“在非线性光学反馈系统中使用空间频率直接调制方法选择光学图案”光学通信。

Y.Hayasaki: "Spatial Property of Formed Patterns Depending on Focusing Condition in a Two-Dimensional Optoelectronic Feedback System"Japan Journal of Applied Physics. 40,1. 165-169 (2001)

Y.Hayasaki：“二维光电反馈系统中取决于聚焦条件的形成图案的空间特性”日本应用物理学杂志。

Y.Hayasaki, M.Itoh, T.Yatagai, N.Nishida: "Nonmechanical optical manipulation of microparticle using spatial light modulator"Optical Review. 6・1. 24-27 (1999)

Y.Hayasaki、M.Itoh、T.Yatagai、N.Nishida：“使用空间光调制器的微粒的非机械光学操纵”光学评论 6・1（1999）。

早崎芳夫: "非線形光フィードバックシステムにおいて発生されるパターンの解析"光学. 29,7. 59-55 (2000)

Yoshio Hayasaki：“非线性光学反馈系统中生成的模式分析”光学 29,7 (2000)。