波長多重位相光学素子を利用した並列光トラップ技術とその応用

波长复用相位光学元件的并行光阱技术及其应用

• 批准号: 15760030
• 负责人: 小倉 裕介
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760030/
• 关键词: 位相光学素子; 光トラップ; スポットアレイ; 波長多重; 回析光学; 並列光制御; 回折光学

本研究では,波長多重位相光学素子を用いた三次元スポットアレイパターン生成手法を開発し,光トラップへ適用して複数の波長を利用した光応用システムの有用性を示すことを目的とする.前年度に並列光トラップの原理について確認しているため,今年度はより高密度な波長多重三次元スポットアレイパターン生成のための設計アルゴリズムの検証と,複数の波長で生成される光パターンを活かした応用の検討を中心に行った.本年度の研究により得られた成果・知見は以下のとおりである.1.前年度よりも高密度な三次元的なパターンを生成するため,波長多重位相光学素子と高い開口数の対物レンズを組み合わせた光学系を考え,光軸方向に離れた二面において二波長のスポットアレイパターンを生成する波長多重位相光学素子を,改良した設計ソフト「LAMBDA」を用いて設計した.スポットの一様性の高い素子を設計することができ,三次元スポットパターンを生成する素子の設計法をほぼ確立できた.2.設計した波長多重位相光学素子を電子ビームリソグラフィにより作製し,生成パターンを確認したところ,設計値とは異なるパターンが得られた.この原因を検討したところ,光トラップの性能を優先して厳しい条件で素子を設計しており,作製時の位相変調量誤差による別波長のゴーストパターンが強く生じるためであることが分かった.高密度な三次元パターン生成には,作製誤差の考慮が必要であることが分かった.3.本手法の応用として,二つの波長を利用したDNAの制御法を考案した.一方の波長チャネルによる並列光トラップと,もう一方の波長チャネルによる光誘起反応を融合してDNAを制御する.この基礎技術として,単一レーザー誘起によるDNAの結合・解離制御を実証し,並列光トラップとの組合せによるオンチップでの効率的な並列DNA制御の可能性を示した.

In this study, the wavelength multi-phase optoon is generated by the three-dimensional optical signal generation method, and the optical optical transmission is characterized by the use of the complex wave length and the usefulness of the optical spectrum. In the previous year, the principle of optical transmission was used to make sure that it was true. This year, the high-density wave length, multiple three-dimensional wave wave, and the multiplicative wave length are used to generate high-density wavelength and high-density wavelengths. The results of this year's study can be found in the following information. 1. In the previous year, high-density three-dimensional optical sensors were used to generate wavelength multi-phase optics, wavelength multi-phase optics, high-phase optics, optical transmission, wavelength multi-phase optics, wavelength multi-phase optics, wavelength multiphase optics, wavelength multiphase optics, In this paper, one-dimensional high-level sub-set design is used to make sure that you can make sure that you do not. 2. Design wavelength multi-phase optical elements, electronic devices, optical devices, electronic devices, electronic devices, optical elements, optical elements, design wavelengths, multi-phase optics, design wavelengths, multi-phase optics. The reason is different from each other, and the optical performance is better than that of the conditions. the parameter is set up, and the phase difference is used to determine the difference of the wave length, the difference of the wave length and the difference of the wave length. High-density three-dimensional data are generated, and the necessary information is analyzed. 3. This technique is very useful, and the wave length of the second wave is to use the DNA method to make a case study. On one side, the wave length changes and displays the light. On the other hand, the wave length on the other side is integrated into the control system of the DNA. In order to improve the performance of basic technology, it is necessary to start the application of the DNA system in combination with the isolation system, and list the performance rate of the combination system and the possibility of DNA control.

项目成果

Manipulation of DNA molecules using optical techniques for optically assisted DNA computing

使用光学技术操纵 DNA 分子进行光学辅助 DNA 计算

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.SPIE 5515
• 作者: Yusuke Ogura;Fumika sumiyama;Takashi Kawakami;Jun Tanida
• 通讯作者: Jun Tanida

Methods for Manipulating DNA Molecules in a Micrometer Scale Using Optical Techniques

使用光学技术操纵微米级 DNA 分子的方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: Lecture Notes in Computer Science 3384
• 作者: Yusuke Ogura;Takashi Kawakami;Fumika Sumiyama;Satoru Irie;Akira Suyama;Jun Tanida
• 通讯作者: Jun Tanida

Y.Ogura, T.Kawakami, F.Sumiyama, A.Suyama, J.Tanida: "Parallel translation of DNA clusters by VCSEL array trapping and temperature control with laser illumination"Ninth Annual International Meeting on DNA based Computers. 19-27 (2003)

Y.Ogura、T.Kawakami、F.Sumiyama、A.Suyama、J.Tanida：“通过 VCSEL 阵列捕获和激光照明温度控制实现 DNA 簇的并行翻译”第九届基于 DNA 的计算机国际年会。

二波長のレーザーを用いたDNA分子の輸送と反応の独立制御

使用双波长激光器独立控制 DNA 分子运输和反应

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第51回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集
• 作者: 川上高志;小倉裕介;谷田純
• 通讯作者: 谷田純