論文の概要: "Super-resolution" holographic optical tweezers array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.03564v1
• Date: Wed, 06 Nov 2024 00:00:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-07 19:22:14.196851
• Title: "Super-resolution" holographic optical tweezers array
• Title（参考訳）: 超高分解能ホログラフィック光ツイーザーアレイ
• Authors: Keisuke Nishimura, Hiroto Sakai, Takafumi Tomita, Sylvain de Léséleuc, Taro Ando,
• Abstract要約: ホログラム位相パターンを用いた非線形コスト関数の最適化に基づくホログラム設計手法を提案する。 5倍の5倍のマルチスポットパターンで0.952(1)$mu$mのスポット間隔を確認した。 提案手法は, レーザー加工, 走査型レーザー顕微鏡, 低温原子物理学などの分野に応用されることが期待される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Aligning light spots into arbitrary shapes is a fundamental challenge in holography, leading to various applications across diverse fields in science and engineering. However, as the spot interval approaches the wavelength of light, interference effects among the spots become prominent, which complicates the generation of a distortion-free alignment. Herein, we introduce a hologram design method based on the optimisation of a nonlinear cost function using a holographic phase pattern as the optimisation parameter. We confirmed a spot interval of 0.952(1) $\mu$m in a $5 \times 5$ multispot pattern on the focal plane of a high-numerical-aperture (0.75) objective by observing the near-infrared (wavelength: 820 nm) holographic output light from a spatial light modulator device, a result which overcomes the limitation of a few micrometres under similar conditions. Furthermore, the definition of the Rayleigh diffraction limit is refined by considering the separation of spots and the spot interval, thereby concluding the achievement of "super-resolution." The proposed method is expected to advance laser fabrication, scanning laser microscopy, and cold atom physics, among other fields.
• Abstract（参考訳）: 光スポットを任意の形状に調整することはホログラフィーの基本的な課題であり、科学や工学の様々な分野にまたがって様々な応用をもたらす。 しかし、スポット間隔が光の波長に近づくと、スポット間の干渉効果が顕著になり、歪みのないアライメントの発生が複雑になる。 本稿では, ホログラム位相パターンを最適化パラメータとして用いた非線形コスト関数の最適化に基づくホログラム設計手法を提案する。 我々は,空間光変調器装置から近赤外(波長: 820nm)ホログラム出力光を観測することにより,高開口(0.75)目標の焦点面上の5進5進5進5進多点パターンにおいて0.952(1)$\mu$mのスポット間隔を確認し,同様の条件下で数マイクロメートルの制限を克服した。 さらに、スポットとスポット間隔の分離を考慮してレイリー回折限界の定義が洗練され、「超解像」の達成が決定される。 提案手法は, レーザー加工, 走査型レーザー顕微鏡, 低温原子物理学などの分野に応用されることが期待される。

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