デュアルコム分光を用いた高空間分解能近接場ゴーストイメージング法の開発

双梳光谱高空间分辨率近场重影成像方法的发展

• 批准号: 16J08197
• 负责人: 澁谷 九輝
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J08197/
• 关键词: 光コム; デュアルコム分光; 超精密分光; シングルピクセルイメージング; アダマール変換; 位相; 薄膜計測; デュアルコム分光法; 近赤外

本年度は，デュアルコム分光(DCS; dual comb spectroscpy)システムにシングルピクセルイメージングを適用し，超高波長分解分光イメージング法の開発を行った．DCSは，周波数が制御された超精密離散マルチスペクトルを高速に取得できるため，超精密光計測への応用展開が注目されている．しかし，DCS ではサブGHz オーダのサンプリングレートでインターフェログラムを取得する必要があるため，通常のカメラを用いたパラレルな計測は困難であり，高速なシングルチャネル検出器を用いる必要がある．そこで，本研究では，時空間的に強度変調されたパターン照明光を用いるシングルピクセルイメージング(Single-pixelimaging:SPI)を用いたスキャンレスDCS イメージング法の開発に取り組んだ．結果として，サブGHzオーダのインターフェログラムを取得することで，191.5 THz (波長1,565 nm) 近傍で100 MHz (~0.82 pm)間隔でコム状に存在するスペクトルのイメージを取得できることを初めて示した．さらに，位相スペクトルを算出することで，Cr薄膜 (膜厚70 nm)の膜厚分布画像を取得することに成功した．このような超高周波数分解分光イメージングの報告は他になく，また，SPIは機械的走査機構が不要であるという点からも，DCS-SPIは超精密分光イメージング法の一つとして有用な手法といえる．

This year は デ ュ ア ル コ ム spectroscopic (DCS; dual comb spectroscpy) シ ス テ ム に シ ン グ ル ピ ク セ ル イ メ ー ジ ン グ を applicable し, decomposition of ultrahigh wavelength spectral イ メ ー ジ ン グ method の open 発 を line っ た. DCS は, cycle for が suppression さ れ た ultra-precision discrete マ ル チ ス ペ ク ト ル を high-speed に obtain で き る た め, ultra precision measuring へ の 応 with unwinding が attention さ れ て い る. し か し, DCS で は サ ブ GHz オ ー ダ の サ ン プ リ ン グ レ ー ト で イ ン タ ー フ ェ ロ グ ラ ム を obtain す る necessary が あ る た め, usually の カ メ ラ を with い た パ ラ レ ル な measuring は difficult で あ り, high-speed な シ ン グ ル チ ャ ネ ル 検 extractor を with い る necessary が あ る. そ こ で, this study で は, when space に strength - adjustable さ れ た パ タ ー ン lighting light を with い る シ ン グ ル ピ ク セ ル イ メ ー ジ ン グ (Single - pixelimaging: SPI) を い た ス キ ャ ン レ ス DCS イ メ ー ジ ン グ method の open 発 に group take り ん だ. Results と し て, サ ブ GHz オ ー ダ の イ ン タ ー フ ェ ロ グ ラ ム を obtain す る こ と で, 191.5 THz wavelength (1565 nm) almost alongside で 100 MHz (0.82 PM) interval で コ ム shape に exist す る ス ペ ク ト ル の イ メ ー ジ を obtain で き る こ と を early め て in し た. さ ら に, phase ス ペ ク ト ル を calculate す る こ と で, Cr film (70 nm) film thickness の film thickness distribution portrait を obtaining す る こ と に successful し た. こ の よ う な factorization of ultra-high frequency spectral イ メ ー ジ ン グ の report は he に な く, ま た, SPI は mechanical walkthrough institutions が don't で あ る と い う point か ら も, DCS - SPI は ultra-precision spectral イ メ ー ジ ン グ method の a つ と し て な technique useful と い え る.

项目成果

Dual-comb single-pixel imaging in both amplitude and phase

双梳单像素振幅和相位成像

• 发表时间: 2018
• 作者: Kyuki Shibuya;Takeo Minamikawa;Yasuhiro Mizutani;Hirotsugu Yamamoto;Takeshi Yasui;and Tetsuo Iwata
• 通讯作者: and Tetsuo Iwata

Single-pixel imaging by Hadamard transform and its application for hyperspectral imaging

• DOI: 10.1117/12.2246311
• 发表时间: 2016-10
• 作者: Y. Mizutani;K. Shibuya;Hiroki Taguchi;T. Iwata;Y. Takaya;T. Yasui

Scan-less dual comb spectroscopic imaging with a single pixel detector

• DOI: 10.1364/cleo_si.2016.sm2i.2
• 发表时间: 2016-06
• 期刊: 2016 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
• 作者: K. Shibuya;Takuma Matsumoto;Y. Mizutani;T. Yasui;T. Iwata

Dual-comb single-pixel imaging for scan-less hyperspectral imaging

用于无扫描高光谱成像的双梳单像素成像

• 发表时间: 2017
• 作者: Kyuki Shibuya;Takeo Minamikawa;Yasuhiro Mizutani;Takeshi Yasui;and Tetsuo Iwata
• 通讯作者: and Tetsuo Iwata

Hyperspectral single-pixel imaging with dual optical combs

双光梳高光谱单像素成像

• 发表时间: 2017
• 作者: Kyuki Shibuya;Takeo Minamikawa;Yasuhiro Mizutani;Takeshi Yasui;Tetsuo Iwata
• 通讯作者: Tetsuo Iwata