This new imaging theory gives a deep understanding of each optical microscopic modalities and their interrelationship. And hence, it will help develop a novel cutting edge microscopy.
The details are published in Optics Express, a journal of Optica (the optical society of America).
Citation: Naoki Fukutake, Shuichi Makita, and Yoshiaki Yasuno, "Unified image formation theory for microscopy and optical coherence tomography in 4-D space-time," Opt. Express 33, 28947-28970 (2025), https://doi.org/10.1364/OE.560890
>> Full-length article (open access).
私たちの共同研究者であり同僚でもある福武直樹さんがほとんどすべての光学顕微鏡手法と光コヒーレンストモグラフィー（OCT）を包含する統一的な光イメージング理論を開発しました。この理論は、私たちの知る限り、コヒーレンスとインコヒーレンス、線形と非線形の顕微鏡法の両方を統一的に記述できる初めての理論です。
二光子励起蛍光や第二高調波発生などの高次の光物質相互作用を用いる顕微鏡技術の記述には古典理論だけでは不十分でした。そのため、この理論では一般化された量子物理学の原理を用ることでイメージングの過程を量子場の相互作用としてとらえ、ダブルサイド・ファインマンダイアグラムを用いて表現しています。さらにこの理論では、4次元の周波数空間において4次元開口という概念を定義し、これによてあらゆる顕微鏡イメージング手法の理論的記述と比較を可能にしています。
この新しいイメージング理論は、様々な光学顕微鏡法とその相互関係を深く理解することを可能にし、ひいては、革新的な最先端顕微鏡法の開発に貢献するでしょう。
この理論の詳細は、Optica（米国光学会）の論文誌「Optics Express」に掲載されています。
Citation: Naoki Fukutake, Shuichi Makita, and Yoshiaki Yasuno, "Unified image formation theory for microscopy and optical coherence tomography in 4-D space-time," Opt. Express 33, 28947-28970 (2025), https://doi.org/10.1364/OE.560890