多層偏光子構造による高感度偏光変調検出イメージング

摘要

本研究では，偏光子搭載イメージセンサを用いた微弱な偏光変化のイメージング手法を提案する．偏光イメージングは，化学物質の光学異性体の識別などに期待されている[1]．配線層によって形成したワイヤグリッド構造による偏光子をCMOSイメージセンサの画素上に配置しオンチップ偏光子構造を持たせたイメージセンサは，入射偏光を一括してイメージングすることができるが，微弱な偏光変化に対する感度は高くない[2]．提案手法では，観察対象に直線偏光を照射し，偏光回転された光について，高消光比の外部偏光子を用いて非変調成分を低減したのち，画素上偏光子によって検光する．これにより画素飽和を回避し、高感度化を実現する．また，互いに直交する偏光子搭載画素のペアで差分を取り，雑音成分を低減する．今回，提案手法のセンサを設計・試作・評価を行った．