2重ランダム偏光変調暗号化法とそのセキュリティー光メモリへの応用

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本年度は、2重ランダム偏光変調暗号化法をディジタルホログラムによる記録再生に利用すること、およびホログラム記録材料の開発を試みた。はじめに、3次元物体のディジタルホログラム記録と再生方法を提案し、その原理確認実験を行った。自由空間伝播した3次元物体からの光を用いて位相シフトディジタルホログラムにより物体の複素振幅情報を抽出する。再生時には、位相情報のみを用いて3次元物体の再生を行った。位相変調型空間光変調器を用いて良好な3次元物体(ネジ、サイコロ)の再生像を得た。この実験では、直線偏光による干渉光のみを用いたが3次元散乱物体では偏光がランダム化されるため、偏光を分離して情報を再生する必要がある。今後2重ランダム偏光変調暗号化を適用する予定である。次に、暗号化された3次元物体の記録・再生方法を新しく提案した。ディジタル化された信号はネットワーク配信可能なためセキュリティー画像通信への応用が期待される。2重ランダム暗号化法による暗号化画像をディジタルホログラムとして記録し、それを実時間再生可能な画像データ通信に用いる。受信側では、あらかじめ送られた鍵となるディジタルホログラムを用い、光相関器を用いて光学再生する。3次元空間の任意の位置に置かれた2値画像の記録・再生を計算機実験と光学実験で行い、良好な再生結果を得た。この結果は、現在学術論文誌に投稿すべく準備中である。記録材料の研究として、ニオブ酸ストロンチウムバリウム結晶の高性能化と不揮発記録への材料開発を試みた。ルテニウムイオンをドープすることで、可視光域での吸収が増加し、1W/cm2の書込光強度で立ち上がり時間0.4秒、2光波混合ゲイン19cm^<・1>を得た。また、紫外光照射による大きなフォトクロミック効果を示すことがわかった。この着色は、633nmの光を照射することによって消去するごとができた。今後、偏光依存性と不揮発記録を検討し、ホログラムメモリ材料としての評価を行い、高性能化を試みる。