偏光の世界を一回の撮影で解き明かす(Unveiling a polarized world – in a single shot)

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2024-05-02 ハーバード大学

物体と光の波長、つまり色の相互作用から得られる情報は豊富です。色は医療診断においても重要で、デジタルイメージングでは大きな進歩が見られますが、光の性質は波長だけではありません。偏光、つまり光の波の振動方向にも情報が含まれています。ハーバード大学の研究者たちは、2つの薄いメタサーフェスを用いたコンパクトな偏光イメージングシステムを開発し、医療イメージングやスマートフォンなどに応用できる可能性を示しました。この研究は『Nature Photonics』で発表されました。

<関連情報>

メタサーフェスを利用したシングルショット完全ミューラー行列イメージング Metasurface-enabled single-shot and complete Mueller matrix imaging

Aun Zaidi,Noah A. Rubin,Maryna L. Meretska,Lisa W. Li,Ahmed H. Dorrah,Joon-Suh Park & Federico Capasso
Nature Photonics  Published:02 May 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41566-024-01426-x

偏光の世界を一回の撮影で解き明かす(Unveiling a polarized world – in a single shot)

Abstract

When light scatters off an object, its polarization, in general, changes—a transformation described by the object’s Mueller matrix. Mueller matrix imaging is an important technique in science and technology to image the spatially varying polarization response of an object of interest, to reveal rich information otherwise invisible to traditional imaging. Here we conceptualize, implement and demonstrate a compact Mueller matrix imaging system—composed of a metasurface to produce structured polarization illumination and a metasurface for polarization analysis—that can, in a single shot, acquire all 16 components of an object’s spatially varying Mueller matrix over an image. Our implementation, which is free of any moving parts or bulk polarization optics, should enable and empower applications in real-time medical imaging, material characterization, machine vision, target detection and other important areas.

0110情報・精密機器
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