フォトニック4次元センシングシステムの研究開発

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従来の低コヒーレンス干渉顕微鏡は白色干渉縞のコントラストが最大値とる位置を検出して3次元形状を計測していたが,最大値の付近はコントラストの変化が滑らかであり,その形状が光源の分光分布に依存するため,最大位置の検出精度を上げにくいという問題があった.そこで,白色干渉縞の位相が光路差ゼロの点で分光スペクトルの依存性がなくなることに着目した新しいタイプの低コヒーレンス干渉顕微鏡を開発した.1.モノクロカメラを用いて多色分光スペクトルの位相情報を取得する高分解能低コヒーレンス干渉顕微鏡の開発昨年度は,3色分解能をもつカラーカメラで取得した3色干渉縞の多色分光スペクトルの位相値が一致する位相交差点からコヒーレンスピーク位置を精密検出する原理を提案したが,本年度はフーリエ分光の原理を利用してモノクロカメラを用いて多色分光スペクトルの位相情報を取得する新しい原理を提案し,それに基づく装置を試作し,ナノメートル級の高さ分解能をもつことを実験により実証した.また,計測対象の資料の波長分散の影響を明らかにした.2.数値焦点調節機能を持つ3次元スペクトル干渉デジタルホログラフィー顕微鏡の開発(継続)3次元スペクトル干渉顕微鏡は3次元物体の断層映像を得ることができるが,対物レンズの焦点深度が浅いため奥行きの深い物体の横分解能をあげることができないという問題を解決するためにデジタルホログラフィーの原理をスペクトル干渉顕微鏡に導入した新しい光トモグラフィー顕微鏡を試作し,その原理の有効性を実験により検証した.本年度はその分解能の向上をはかった.