SEARCH
検索詳細
後藤 優太大学院システム情報学研究科 システム情報学専攻助教
研究活動情報
■ 受賞- 2025年09月 Information Photonics 2025 (IP2025), Best Poster Presentation, Wavefront reconstruction with single pixel Shack Hartmann sensor
- 2019年12月 日本光学会, 第5回OPJ優秀講演賞
- 2018年03月 北海道大学, 研究科長賞
- 2018年03月 IEEE Sapporo Section, 2017 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest, Best Presentation Award, Measurement of Three-dimensional Reflectance in Frog Blood Cell by Single-shot Optical Tomography Using Virtual Phase Conjugation
- 2016年01月 応用物理学会, 応用物理学会北海道支部第19回発表奨励賞
- 2026年09月, Journal of Lightwave Technology, 1 - 13, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Optical path switching networks will become increasingly important for providing high-speed, low-latency end-to-end communication for emerging services in the 6G era. Current networks are designed for semi-static operation, providing limited flexibility and dynamic control. When high-speed path provisioning or release is performed, gain transients affect the quality of transmission (QoT) across multiple spans, causing QoT fluctuations. So far, amplifiers that can handle burst signals have been developed to solve this problem, and we have developed the burst-mode erbium-doped fiber amplifier (BM-EDFA). In order to use the BM-EDFA in the core network, it must support gain flatness over the full C-band and large gain for a wide-area optical transmission. In this study, we developed a cascaded three-stage BM-EDFA and experimentally demonstrate, using a 1200 km long-distance optical transmission testbed, that the developed BM-EDFA effectively suppresses gain transients and QoT fluctuations in wide-area and full C-band optical path switching networks. The three-stage configuration of the BM-EDFA supports a large optical gain of up to 27 dB of relatively flat gain across the C-band and wide-area optical networks. We experimentally evaluated the three-stage BM-EDFAs using a long-distance optical transmission testbed consisting of 12 cascaded three-stage BM-EDFAs over 1200 km of optical fiber, carrying 64 Gbaud quadrature phase-shift keying (QPSK) signals across the full C-band. To emulate dynamic network operation, add/drop operations were performed at an intermediate node, and the resulting QoT fluctuations were evaluated over a 1000 km transmission including 10 cascaded BM-EDFAs after the add/drop point. Consequently, while the three-stage BM-EDFA exhibits a steady-state optical signal-to-noise ratio (OSNR) penalty of 2.7 dB, the representative per-channel gain fluctuations at the network edge during add/drop operations are dramatically reduced—from 5.95 to 0.18 dB and from 4.12 to 0.05 dB, respectively—compared with conventional EDFAs. These results demonstrate that the three-stage BM-EDFA enables stable and reliable dynamic optical path switching by effectively suppressing network-scale QoT fluctuations in wide-area, full C-band optical networks.Optica Publishing Group, 2026年03月, Journal of Optical Communications and Networking, 18(4) (4), 365 - 377, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- This study presents an innovative inline dual-phase modulation technique for compact lensless holographic displays. By utilizing a single spatial light modulator (SLM) and employing two-phase components derived from double-phase holography symmetrically positioned in the upper and lower halves of the SLM, we achieve a holographic display through the superposition of a digital phase grating. This approach eliminated the need for bulky 4-F systems, resulting in a compact optical setup. Numerical simulations demonstrate that the proposed method provides high-precision image reconstruction using a single SLM, and the experimental results confirm its efficacy in achieving image reconstruction with minimal speckle noise compared to the conventional iterative random phase method. Additionally, incorporating an initial random phase reduces artifacts in practical experimental settings, producing less speckle noise than the conventional iterative random phase method. Moreover, based on the proposed method, a beam splitter was used for further coupling in the reconstruction plane, resulting in an expanded display area while maintaining a compact system. The proposed method can simplify various holographic display systems, including projection, near-eye, and 3D displays.Optica Publishing Group, 2025年11月, Applied Optics, 64(33) (33), 9963 - 9963, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- IEEE, 2025年09月, 2025 European Conference on Optical Communications (ECOC), 1 - 4[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- A spatial mode multiplexer that uses multiplexed volume holograms provides a compact and high mode-scalability solution for multiplexing spatial modes in mode division multiplexing (MDM) transmission. In this approach, multiplexed volume holograms designed to match the electric field distributions of spatial modes are prerecorded on a recording medium such as a photopolymer or a photorefractive crystal. These recorded volume holograms are then used to multiplex and demultiplex spatial modes using the diffraction effect. In this study, we developed and evaluated volume holograms while simultaneously optimizing the exposure dose and compensating for the incident angles of the object and reference beams, ensuring the effective operation of the device as a mode multiplexer/demultiplexer. Additionally, we performed the first evaluation of a back-to-back configuration within a mode multiplexer/demultiplexer using multiplexed volume holograms. The configuration of the mode multiplexer based on volume holograms resulted in a compact optical system comprising two lenses, a single-mode fiber array, and a recording medium. Experimental results demonstrated that when the diffracted beam from the volume holograms was coupled to a three-mode fiber, an excitation ratio of 25 dB or more was achieved between LP01 and LP11, confirming the effective operation of the volume holograms as a spatial mode multiplexer. Furthermore, during the evaluation of the back-to-back characteristics, the maximum modal crosstalk was measured at approximately −20 dB, meeting the requirements for MDM transmission systems.Optica Publishing Group, 2025年08月, Optics Express, 33(18) (18), 38413 - 38430, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- We achieve record recirculating transmission of a 1.02 Pb/s, C+L band, signal over 1808.1 km of a novel 19-core, randomly-coupled multicore fiber, as the highest reported capacity-distance-product in any fiber transmission of 1.86 Exabit/s.km.Optica Publishing Group, 2025年03月, Optical Fiber Communication Conference (OFC) Postdeadline Papers 2025, Th4A.1 - Th4A.1, 英語[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- Springer Science and Business Media LLC, 2025年02月, Optical Review, 32(1) (1), 161 - 169[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2024年09月, 50th European Conference on Optical Communication (ECOC2024), 1709 - 1712, 英語Free-Space Optics-based Multi-Channel Variable Optical Attenuator for FIFO-less 4-Core Fiber Systems with Low-Insertion Loss[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- 2024年09月, 50th European Conference on Optical Communication (ECOC2024), 1323 - 1326, 英語Burst-mode EDFA assisted Flexible End-to-end Optical Path Configuration in Multi-domain, Multi-vendor Disaggregated Optical Networks[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- Ultrafast single-shot measurement techniques with high throughput are needed for capturing rare events that occur over short time scales. Such instruments unveil non-repetitive dynamics in complex systems and enable new types of spectrometers, cameras, light scattering, and lidar systems. Photonic time stretch stands out as the most effective method for such applications. However, practical uses have been challenged by the reliance of current time stretch instruments on costly supercontinuum lasers and their fixed spectrum. The challenge is further exacerbated by such a laser’s rigid self-pulsating characteristic, which offers no ability to control the pulse timing. The latter hinders the synchronization of the optical source with the incoming signal—a crucial requirement for the detection of single-shot events. Here, we report the first demonstration of time stretch using electro-optically modulated continuous wave lasers. We do this using diode lasers and modulators commonly used in wavelength-division-multiplexing optical communication systems. This approach offers more cost-effective and compact time stretch instruments and sensors and enables the synchronization of the laser source with the incoming signal. Limitations of this new approach are also discussed, and applications in time stretch microscopy and light scattering are explored.AIP Publishing, 2024年08月, APL Photonics, 9(8) (8), 086111-1 - 086111-16, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), 2023年11月, IEICE Transactions on Electronics, E106.C(11) (11), 765 - 773[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2023年10月, 2023 European Conference on Optical Communication (ECOC)Development of Three-Stage Burst-Mode EDFA with Flat Gain-Spectrum over Full C-Band for Core/Metro Networks[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- We propose an LCOS based flexible spatial channel switch for a heterogeneous SDM fiber network which can easily connect different types of SDM fibers without FIFO. The switching operation was confirmed by measuring OSNR and BER characteristics.Optica Publishing Group, 2023年, Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2023[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- IEEE, 2021年09月, 2021 European Conference on Optical Communication (ECOC)[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- 2021年04月, OPTICAL REVIEW, 28(2) (2), 181 - 189, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Japan Society for Precision Engineering, 2019年04月, 精密工学会誌, 85(4) (4), 352 - 358[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media {LLC}, 2018年10月, Optical Review, 25(5) (5), 549 - 554[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The Optical Society, 2018年02月, Optics Express, 26(4) (4), 3779 - 3790[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The recording density in holographic data storage (HDS) systems is determined by the dynamic range of the recording medium. If a hologram is recorded with a small exposure, the consumption amount of the dynamic range per hologram is reduced, and the recording density can be improved. In this report, we propose a digital image multiplexing/demultiplexing method using spatial spectral diffusion and a virtual phase conjugation technique to reduce the consumption amount of the dynamic range in a recording medium. In our method, multiple signals are simultaneously recorded in a medium by multiplexing those signals using a beam combiner before recording, unlike the general multiplexing method of HDS. Then, each original signal can be reproduced independently by utilizing the property of a random diffuser and a phase-conjugated light. In the simulation, we confirmed that our method can improve the recording density because the consumption of the dynamic range is reduced.Institute of Physics, 2017年09月, Jpn. J. Appl. Phys., 56(9S) (9S), 09NA07 - 09NA07, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The Optical Society, 2016年10月, Optics Express, 24(21) (21), 24739 - 24739[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- We propose a digital confocal microscope using a virtual 4f-system based on numerical beam propagation for depth measurement without mechanical scanning. In our technique, the information in the sample target along the depth direction is obtained by defocusing the virtual 4f-system, which consists of two virtual lenses arranged in a computer simulation. The principle of our technique is completely different from that of the mechanical scanning method used in the conventional confocal microscope based on digital holography. By using the virtual 4f-system, the measurement and exposure time can be markedly reduced because multilayered tomographic images are generated using a single measurement. In this study, we tested the virtual depth imaging technique by measuring cover glasses arranged along the depth direction.Institute of Physics, 2016年08月, Jpn. J. Appl. Phys., 55(8S3) (8S3), 08RE04 - 08RE04, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The Optical Society, 2014年05月, Optics Express, 22(10) (10), 11918 - 11918[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2024年01月, 信学技報, 123(330) (330), 13 - 18体積ホログラムを用いた空間モード合分波器における回折角の補正とモード多重光源への応用
- 2023年11月, 信学技報, vol. 123, no. 280, OCS2023-50, pp. 9-12, 2023年11月., 123(280) (280), 9 - 12[招待講演]ECOC2023報告 ~ 光ネットワーク関連 ~[招待有り]
- 2023年06月, 信学技報, 123(70) (70), 48 - 52異種SDMファイバネットワークに向けたLCOS型空間光変調器を用いたフレキシブル光スイッチに関する検討
- 2023年02月, 信学技報, 122(379) (379), 68 - 72空間光変調器を用いた光周波数領域モード等化に関する検討
- 2023年, 情報通信研究機構研究報告, 69(2) (2), 19 - 24, 日本語光ネットワーク動的再構成技術記事・総説・解説・論説等(大学・研究所紀要)
- 2022年, 映像情報メディア学会技術報告, 46(6(MMS2022 1-37/ME2022 26-62/AIT2022 1-37)) (6(MMS2022 1-37/ME2022 26-62/AIT2022 1-37))体積ホログラムの記録時における後露光時間の変化が回折効率に与える影響
- 2021年11月, 信学技報, 121(242) (242), 5 - 8[招待講演]ECOC2021報告 ~ 光ネットワーク関連 ~[招待有り]
- 2021年01月, 信学技報, 120(309) (309), 37 - 41体積ホログラム分波器における補償波面の解像度に対する特性
- 2020年11月, 信学技報, 120(229) (229), 11 - 14体積ホログラム分波器の出力信号の波面補償方法
- SPIE, 2020年01月31日, Next-Generation Optical Communication: Components, Sub-Systems, and Systems IX
- 2020年01月31日, Next-Generation Optical Communication: Components, Sub-Systems, and Systems IX, 11309, 英語
- 電子情報通信学会, 2019年10月17日, 信学技報, 119(231) (231), 105 - 108, 日本語波長1550nmにおける体積ホログラムを用いたモード分離器の回折効率向上
- 電子情報通信学会, 2019年02月19日, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 118(449) (449), 71 - 74, 日本語仮想位相共役を用いた光断層撮影における像再生のノイズ分離精度の向上
- 2018年03月
- 日本実験力学会, 2018年03月, 実験力学 : Journal of JSEM : Journal of the Japan Society for Experimental Mechanics, 18(1) (1), 64 - 66, 日本語よくわかる実験技術 GPGPUによる光学計算
- 電子情報通信学会, 2018年02月15日, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 117(432) (432), 261 - 265, 日本語高密度ホログラフィックメモリに向けた仮想位相共役技術を用いたデジタル画像多重分離の基礎実験
- SPIE, 2018年01月29日, Next-Generation Optical Communication: Components, Sub-Systems, and Systems VII
- 電子情報通信学会, 2017年02月20日, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 116(464) (464), 157 - 161, 日本語体積ホログラムを用いた空間モード分離変換技術の検証実験
- 電子情報通信学会, 2017年02月20日, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 116(464) (464), 153 - 156, 日本語ホログラフィックダイバーシティ干渉法における位置ずれ誤差の低減に向けた仮想シフト手法の基礎実験
- 電子情報通信学会, 2017年02月20日, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 116(464) (464), 147 - 152, 日本語高記録密度ホログラフィックメモリに向けた仮想位相共役を用いた多重技術の特性評価
- SPIE, 2016年02月13日, Next-Generation Optical Communication: Components, Sub-Systems, and Systems V
- SPIE, 2016年02月13日, Next-Generation Optical Communication: Components, Sub-Systems, and Systems V
- SPIE, 2015年03月05日, Optical Tomography and Spectroscopy of Tissue XI
- 電子情報通信学会, 2015年02月23日, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 114(460) (460), 9 - 14, 日本語仮想位相共役技術を用いた光断層イメージングの特性解析機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等
- 一般社団法人電子情報通信学会, 2014年02月01日, 電子情報通信学会誌, 97(2) (2), 149 - 149, 日本語学会発表を終えて(北海道支部,支部から,各支部学生員の感想と学生ブランチ活動,学生会報告)
- OPTICS & PHOTONICS International Congress (OPIC), 2026年04月, 英語Study on speed-up of a method for single pixel imaging with fixed patterns illumination口頭発表(一般)
- Real-time Measurements, Rogue Phenomena, and Single-Shot Applications XI, 2026年03月, SPIEUltrafast light scattering via coherent photonic time-stretch (proposal and progress report)
- 日本光学会年次学術講演会 (OPJ2025), 2025年12月, 日本語体積ホログラムを用いた空間モード多重器における挿入損失特性の評価ポスター発表
- 日本光学会年次学術講演会 (OPJ2025), 2025年12月, 日本語シングルピクセルイメージングを用いた移動物体撮影における照射パターン数の削減口頭発表(一般)
- The 35th International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory (ISOM'25), 2025年10月, 英語Generation of Hadamard mask pattern light using two-dimensional fiber array for single-pixel imagingポスター発表
- Environmental Remote Sensing in SPIE sensors+imaging 2025, 2025年09月, 英語Image reconstruction for wavefront sensing based on ghost imaging and deep learningポスター発表
- 第25回情報フォトニクス研究グループ研究会, 2025年09月, 日本語波面制御技術を用いた光通信デバイス[招待有り]
- 第86回応用物理学会秋季学術講演会, 2025年09月, 日本語シングルピクセルイメージングに向けた2次元ファイバアレイを用いたアダマールマスク生成の基礎検討口頭発表(一般)
- Information Photonics 2025, 2025年09月, 英語Wavefront reconstruction with single pixel Shack Hartmann sensorポスター発表
- Information Photonics 2025, 2025年09月, 英語A method for single pixel interferometric imaging口頭発表(一般)
- The 8th International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies (EXAT 2025), 2025年05月, 英語, 国際会議Fundamental investigation of LCOS-based flexible optical switch with wavefront matching methodポスター発表
- The International Symposium on the Future of Optical Fiber Communications Systems (iFOCS) 2025, 2025年02月, 英語Future Networks with Optical-Path Switching[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory (ISOM2024), 2024年10月, 英語Inline Dual-Phase Modulation Method for Enhancing Compactness and Accuracy of LCOS-Based Wave Shaper口頭発表(一般)
- THE 29th MICROOPTICS CONFERENCE (MOC2024), 2024年09月, 英語Pixel shift-based dual-phase modulation method for higher spatial resolution of LCOS wave shaperポスター発表
- 電子情報通信学会EXAT研究会2024年8月研究会, 2024年08月, 日本語空間光変調器を用いた異種SDMファイバ間における空間チャネルスイッチ技術[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 2024年 電子情報通信学会総合大会, 2024年03月, 日本語異種SDMファイバネットワークに向けた空間光変調器によるフレキシブル光スイッチにおける空間モード変換口頭発表(一般)
- 第59回 応用物理学会北海道支部 第20回 日本光学会北海道支部 合同学術講演会, 2024年01月, 日本語LCOS Wave Shaper の高解像度化に向けたPixel Shift based Dual phase Modulation Method口頭発表(一般)
- 24th International Conference on Transparent Optical Networks(ICTON), 2024年, IEEEMachine Learning-based Spectrum Resource Assignment and End-to-End Path Reconfiguration for Flexible Optical Networks.[招待有り]
- 24th International Conference on Transparent Optical Networks(ICTON), 2024年, IEEELCOS-based Flexible Optical Switch for Heterogeneous SDM Fiber Networks.[招待有り]
- International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory (ISOM2023), 2023年11月, 英語Improvement of Phase Modulation Accuracy in LCOS-based Wave Shaper by Division of Modulation Regionポスター発表
- CU-NICT Workshop on Photonic Network Research 2023, 2023年11月, 英語Flexible Optical Switch using Spatial Light Modulator for Heterogeneous SDM Networks口頭発表(一般)
- 日本光学会年次学術講演会(OPJ), 2023年11月光ファイバアレイと体積ホログラムを用いた空間モード合波器の基礎実験
- 2023 International Conference on Photonics in Switching and Computing (PSC), 2023年09月, IEEEInvestigation of Spatial Mode Conversion in Flexible Optical Switch Using LCOS-Based Spatial Light Modulator
- International Symposium on Extremely Advanced Transmission Technologies (EXAT2023), 2023年05月, 英語LCOS-based Flexible Optical Switch for Heterogeneous SDM Fiber Connectionポスター発表
- 第58回応用物理学会北海道支部/第19回日本光学会北海道支部 合同学術講演会, 2023年01月, 日本語LCOS Wave Shaperにおける光伝送信号の高精度な補償に向けた波長領域の位相変調の高分解能化口頭発表(一般)
- 2022 27th OptoElectronics and Communications Conference (OECC) and 2022 International Conference on Photonics in Switching and Computing (PSC), 2022年07月, IEEEMode-multiplexed Light Source using Angularly-Multiplexed Volume Holograms
- International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory (ISOM2021), 2021年10月, 英語Improvement in Diffraction Efficiency of Volume Holographic Mode De-Multiplexer with Dual Wavelength method by Using Thick Medium口頭発表(一般)
- 電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2020年11月, 日本語体積ホログラムにおける媒質の厚さと回折効率との関係性口頭発表(一般)
- International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory (ISOM2020), 2020年11月, 英語Improving the reconstruction quality of spatial mode exchange technique by adjusting the diffusion angle of diffuser口頭発表(一般)
- OSA Advanced Photonics Congress (AP) 2020 (IPR, NP, NOMA, Networks, PVLED, PSC, SPPCom, SOF), 2020年, OSAEnhancement of Power Efficiency in Volume Holographic Mode (De-)multiplexer with Dual-Wavelength Method
- 日本光学会年次学術講演会(OPJ), 2019年12月体積ホログラムの異波長記録再生法を用いた空間モード合分波器における回折効率の向上
- 第63回宇宙科学技術連合講演会, 2019年11月, 日本語ExHAMを用いた宇宙環境曝露実験に向けたピエゾ素子評価口頭発表(一般)
- International Workshop on Holography and Related Technologies 2019 (IWH2019), 2019年11月Fundamental Experiment for Displacement Measurement by Digital Holography with Spatially Divided Images
- The 2019 International Symposium on Electrical and Electronics Engineering (ISEE2019), 2019年10月Spatial-Mode Control Technique using Angularly Multiplexed Volume Holograms
- 非破壊検査総合シンポジウム, 2019年06月, 日本語3光束干渉によるフリンジ投影におけるワークディスタンスの拡大手法口頭発表(一般)
- 日本非破壊検査協会平成29年度第50回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム, 2019年01月サンプリングモアレカメラを用いた変位計測における空気ゆらぎ成分の抽出口頭発表(一般)
- 光通信システムシンポジウムプログラム&講演予稿集(CD-ROM), 2019年体積ホログラムを用いた空間モード分離器の回折効率向上に向けたホログラフィック散乱の低減
- 第34回宇宙構造・材料シンポジウム, 2018年12月, 日本語ExHAM による圧電素子の宇宙環境曝露試験計画口頭発表(一般)
- 19th International Symposium on Optomechatronic Technology (ISOT2018), 2018年11月Projection of Depth Fringe Pattern for Measurement of Shape and Out-of-Plane Deformation
- 13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (ISEM2018), 2018年10月Phase Analysis Method in Fringe Projection with Intensity Distribution for Axial-Direction by Three-Beam Interferometry
- 第23回メカトロニクスワークショップ, 2018年09月インフラ構造物の変位計測における気象条件による計測精度の影響口頭発表(一般)
- 2018年度精密工学会秋季大会学術講演会, 2018年09月3光束干渉による光軸方向に強度分布を持つ格子投影における位相シフト手法の検討
- M&M材料力学カンファレンス, 2018年, 日本語, 一般社団法人 日本機械学会,3光束レーザーの干渉による奥行き方向パターンを用いた面外変位計測手法
In recent years, collapse of large structures has occurred because of aging. Displacement measurement is important for maintenance. There are various methods in the vertical and horizontal directions for displacement measurement of distant objects using optical method. However, there are few methods to measure displacement for a camera direction. In this paper, the authors propose and demonstrate a method to generate a fringe pattern along the depth direction using three-beam interferometry in combination with fringe power analysis. In three-beam interferometry, the fringe pattern along the depth direction appears by superimposing each two-beam interference fringe. Therefore, the power distribution of the fringe pattern appears along the depth direction. This method enables us to directly obtain the three-dimensional (3D) shape and displacement using the fringe pattern along the depth direction. Our method intended for wide application with 3D shape measurements and out-of-plane displacement measurements for the inspection and maintenance of large constructions. As the first step of developing a device for 3D shape and displacement measurement, in this paper, simulation and an experiment were used to confirm that depth directional patterns appeared.
- 2017 22nd Microoptics Conference (MOC), 2017年11月, IEEECompensation of optical aberration for improvement of image quality in virtual-phase-conjugation based optical tomography
- International Workshop on Holography and related technologies 2017 (IWH2017), 2017年11月Multiplexing and Demultiplexing of Digital Images using Virtual Phase Conjugation for High-Density Holographic Data Storage
- 日本光学会年次学術講演会(OPJ), 2017年11月仮想位相共役を用いたシングルョット光断層撮影法によるプレパラート試料の3次元計測
- 平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2017年10月体積ホログラムを用いたモード分離変換器のランダム拡散板による変換精度向上手法口頭発表(一般)
- International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2017 (ISOM2017), 2017年10月Improvement of measurement accuracy by hologram-encoded window function in virtual-phase-conjugation based optical tomography
- 平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2017年10月仮想位相共役を用いたシングルショット光断層撮影によるカエル血球の3次元反射率の測定
- 2017年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2017年09月参照光不要型低コヒーレンスディジタルホログラフィによるモード間遅延差の計測口頭発表(一般)
- 7th EOS Topical Meeting on Optical Microsystems (OµS’17), 2017年09月Depth-resolution characterization of optical tomography using virtual phase conjugation
- 電子情報通信学会光通信システム研究会 第30回光通信システムシンポジウム, 2016年12月体積ホログラムによる数モードファイバ間のadd/drop機能の検討口頭発表(一般)
- 電子情報通信学会光通信システム研究会 第30回光通信システムシンポジウム, 2016年12月高精度な波面計測に向けた外部参照光不要型ホログラフィックダイバーシティ干渉法
- 平成28 年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2016年11月空間光変調器を用いた空間モード変換におけるランダム拡散板によるモード間クロストーク低減の実験口頭発表(一般)
- International Workshop on Holography and related technologies (IWH2016), 2016年11月Multi-Layered Holographic Memory using Virtual Phase Conjugation
- 日本光学会年次学術講演会(OPJ), 2016年11月仮想多重化技術を用いた多層ホログラフィックメモリにおける記録特性評価
- International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2016 (ISOM 2016), 2016年10月Spatial Mode Separation and Interconversion Using Volume Hologram口頭発表(一般)
- International Symposium on Optical Memory (ISOM2016), 2016年10月Multiplexing Technique using Virtual Phase Conjugation for High-Density Holographic Data Storage Systems
- 2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016年09月空間モード変換に向けたインライン型デュアルフェーズモジュレーション法の提案口頭発表(一般)
- 平成28年度電子情報通信学会ソサイエティ大会, 2016年09月ホログラフィック記録における仮想多重化技術の提案
- 10th International Conference on Optics-photonics Design and Fabrication (ODF2016), 2016年03月Experiment on depth-measurement of cover glass by virtual phase conjugation for optical tomography
- 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 2016年プログレッシブ位相共役技術による空間モードの選択的抽出
- 第51回応用物理学会北海道支部学術講演会, 2016年01月仮想位相共役技術を用いた高速光断層撮影の基礎実験
- 2015 20th Microoptics Conference (MOC), 2015年10月, IEEEHigh-resolution and simultaneous measurement along the depth direction using virtual phase conjugation for optical tomography
- 2015 20th Microoptics Conference (MOC), 2015年10月, IEEEExperiment on three-dimensional display using spatial cross modulation method with an optical random diffuser
- 2015 20th Microoptics Conference (MOC), 2015年10月, IEEEImprovement of measurement-speed by virtual optical-system for confocal laser scanning microscope
- 電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, 2015年08月, 日本語, 一般社団法人電子情報通信学会B-10-33 空間光変調器を用いた空間モード変換におけるランダム拡散板によるモード間クロストークの低減(B-10.光通信システムB(光通信方式,光通信機器,デバイスのシステム応用,光通信網・規格),一般セッション)
- 日本光学会年次学術講演会(OPJ), 2014年11月空間スペクトル拡散光のデジタル位相共役再生を用いた光断層撮影の基礎実験
- 平成26年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2014年10月空間スペクトル拡散光のデジタル位相共役再生を用いた光断層撮影技術による特定層情報の抽出
- 日本光学会年次学術講演会(OPJ), 2013年11月空間スペクトル拡散光のデジタル位相共役再生を用いた光断層撮影技術
- 平成25年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2013年10月空間スペクトル拡散光のデジタル位相共役再生による光断層撮影技術
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
- 公益財団法人 川西記念新明和教育財団, 科学技術研究助成金支給事業, 2026年06月, 研究代表者波長分割多重に基づく並列光線形演算基盤の研究
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 国立研究開発法人情報通信研究機構, 2022年04月01日 - 2025年03月31日モード選択スイッチの実現に向けた周波数領域光MIMOの提案
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援, 研究活動スタート支援, 2018年08月24日 - 2020年03月31日1入射多方向撮影による超小型かつ振動に対して強固な3次元変位分布計測手法の提案当該年度における研究目的は以下の二つであった. 1.基本原理の検証: 基本原理を実験的に確認するために,撮像素子をいくつかの領域に分けて3次元変位分布計測実験を行う. 2.位置ずれ補正及びキャリブレーション手法の導入: 複数の撮像素子を用いる場合の位置ずれ補正及びキャリブレーション手法が本手法に導入できることを実験的に示す. 本項目に関して,本年度は以下の内容を実施した. まず, 基本原理実証を行った.撮像素子を4つの領域に分割してデジタルホログラフィによる計測を行い,位相が再生できることを確認した.この時,計測を容易に行うことのできる荒い表面を有する金属平板を用いた.計測した各領域の位相から感度ベクトルを求めることに成功し,xyzの各軸における変位量を算出した.次に,位置ずれ補正手法の導入を検討した.具体的な内容として,周期的な白黒の格子パターンを印刷した紙をカメラによって計測し,一般的な縞解析法を用いてその格子パターンの位相を求める.各領域で計測した格子パターンは同じであるため,求めた位相値を基準にして各領域の各画素が物体上の同一の座標位置に配置されるように画像を再構成する.本手法の実証実験を行った結果,1画素程度以内に位置の誤差が収まることを確認した.最後に,金属平板を用いた実験を行い,キャリブレーション手法について検討した.最も簡易なキャリブレーション手法として,金属平板がxyzの各軸方向の初期位置(x=0, y=0, z=0)にある場合の位相及び,任意の位置(x=240μm, y=240μm, z=100μm)にある場合の位相を算出し,その二つの位相から直線の式を求めることでキャリブレーションデータを作成した.これらの成果は,本手法の実現可能性を示すために重要である.
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 2017年04月26日 - 2019年03月31日高分解能かつ高速な3次元測定の実現に向けた新規光断層撮影法の開発と応用本研究の目的は,「高い深さ分解能」及び,「3次元像の一括取得による超高速計測」を実現する仮想位相共役を用いた光断層撮影法(VPC-OT: Virtual Phase Conjugation based Optical Tomography)において「生体への応用に向けた性能向上」と,「実際に生体に応用する場合の動作実証・実用的なシステムの構築」を行い,皮膚・血管等の表層計測への応用の可能性を示すことにある.本目的の達成に向けて,本年度は以下の課題に取り組んだ. まず,伝達関数による高速計算手法を用いることによって仮想レンズのシフトにおける計算時間が高速化できること示した.また,NVIDIA社提供のGPU計算用ライブラリであるCompute Unified Device Architecture (CUDA)を用いた超並列計算を導入した.これらを組み合わせて,これまでの光波伝搬計算をそのまま用いる手法と比べ,実験において約14倍の高速化が可能であることを示した. 次に,位相分布(屈折率分布)の断層計測及び再生像の高画質化に向けて,窓関数を用いた計測面の強度分布の制御手法について検討した.カエル血球が封入されたプレパラート試料,及び分解能テストパターンを計測し,従来OCTに対して,VPC-OTが約2倍の深さ分解能で3次元強度・位相イメージングが可能であることを実験的に示した. 加えて,当初の研究目的を超えた内容として,仮想位相共役を用いたホロフラフィックメモリの多重記録方式を新たに提案し,従来の多重記録方式と比べて記録密度が約1.9倍向上することを解析的に示した.
- DETECTION APPARATUS19/076012, 2025年03月11日, National Institute of Information and Communications Technology特許権
- 計測対象物の面外変位分布や3次元形状を計測する方法とその装置特願2019-009215, 2019年01月23日, 国立大学法人福井大学, 特開2020-118533, 2020年08月06日特許権
- 光断層計測装置および光断層計測方法特願2015-206746, 2015年10月20日, 国立大学法人北海道大学, アイシン精機株式会社, 特開2017-078645, 2017年04月27日, 特許第6565100号, 2019年08月09日特許権
- 光学部材の評価装置特願2016-007214, 2016年01月18日, KDDI株式会社, 国立大学法人北海道大学, 特開2017-129382, 2017年07月27日, 特許第6531318号, 2019年05月31日特許権
- 複素振幅画像表示方法、散乱位相画像生成装置および散乱位相画像生成方法特願2013-168989, 2013年08月15日, 国立大学法人北海道大学, 特開2015-036799, 2015年02月23日, 特許第6230047号, 2017年10月27日特許権
