非線形アッベ理論

分解能、視野、被写界深度など、撮像に通常伴っている全ての制限は、線形理論から生じる。非線形光学は、多数の光子の存在と相互作用を一度に利用することによって、こうした限界を超えることができる。これまでのほぼ全ての非線形撮像技術は、二光子蛍光や高調波効果などの、時間周波数を関連パラメーターとする点過程を利用するものだった。こうした方法は、対象の空間的内容を無視しており、全体像を記録するには一般的に走査が必要で、試料から検出器への線形伝播によって制限されたままである。空間非線形性は、空間周波数の高いモードと低いモードを混合することにより、こうした問題を克服できる。今回我々は、アッベの回折理論を、非線形伝播を含むように一般化し、光波混合を自己誘導構造化照明として取り扱えることを示す。我々は、非線形性を用いて標準的な撮像システムの能力を従来の限界を超えて高めることにより、これを実験的に実証した。