탁한 매질 근거리장 형성

탁한 무작위 나노입자 매질에서의 다중 탄성 산란은 전파하는 원거리장 파동벡터를 소산(에버네센트, |k| > |k₀|) 근거리장 성분을 포함하는 분포로 변환한다. 탄성 산란은 선형이므로, 입출력 관계는 전달 행렬 t_mn으로 포착되며 (see Park et al., Nat. Photonics (2013), Eq. 1), 이를 통해 729채널 SLM 파면 최적화로 소산 성분을 임의의 목표 지점에 가간섭적으로 집중시킬 수 있다.

이를 통해 λ = 632.8 nm에서 FWHM λ/3.88 ≈ 163 nm의 회절 한계 이하 집속이 달성되며, 이는 0.8 NA 대물렌즈의 회절 한계를 2.5배 초과한다 (see Park et al., Nat. Photonics (2013), Figs. 2 and 4b), subwavelength-focus-fwhm 참조. 본 논문은 비주류 계열(파면 광학/탁한 매질)에 속하며, Nam이 기여자로 참여하였고 교신저자는 조용훈(Yong-Hoon Cho)과 박용근(YongKeun Park, KAIST)이다.

전체 시야 이미징으로의 확장 (paper_043, 2014)

Paper_043은 SLM 기반의 회절 한계 이하 집속(paper_027) 개념을 근거리장 전달 행렬(near-field transmission matrix)과 시간 역전(TM†)을 활용한 전체 시야 이미징으로 확장한다. 두 가지 시연은 명시적으로 서로 시간 역전의 상보 관계로 기술된다 (see Park et al., Phys. Rev. Lett. (2014), p. 113901-1). 탁한 층은 이를 통해 scattering-superlens로 기능한다. 이미징의 추가적 기여는 (a) 단일 누적 스펙클 노출로부터의 완전한 2D 패턴 복원, (b) 앙상블 평균 없이 프레임당 10 Hz의 동적 추적, (c) 630×570 nm 직사각형 개구부의 실제 물체 복원(Fig. 4)을 포함한다.