JP2018120207A - 耐電磁効果空間光変調器 - Google Patents

Abstract

【課題】耐電磁効果空間光変調器を提供する。【解決手段】再構成可能光学装置１０４は空間光変調器１１０と光学信号生成器１２０とを含む。空間光変調器１１０は光増感カーボンナノチューブ層２０４を含み、それぞれの光増感カーボンナノチューブ２０４は光学信号３０８に応じて導電状態と半導電状態とに遷移する。光学信号生成器１２０は、光増感カーボンナノチューブ層２０４で導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器１１０へ光学信号３０８を供給するよう構成され、導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号３５２を改変するよう構成される。【選択図】図１

Description

本開示は概して空間光変調器および光渦に関する。

渦光学素子を用いることで光渦を生成し、かなり明るい物体や光源の近くにある比較的薄暗い物体や光源の画像を撮影システムで撮影できる。例えば、渦光学素子は入射光をねじることができ、すなわち入射光を螺旋状にすることができ、明るい物体や光源からの入射光の強度をヌル値にする。わかりやすく説明すると、望遠鏡に固定光学系（例えば再構成不能レンズまたはフィルタ）を使用し、光渦を生成することにより、明るい物体（例えば遠くの星）に近い比較的薄暗い物体（例えば惑星）を撮影できる。これらの固定光学系は、ある特定の波長を有する明るい物体からの入射光を改変するよう設計される。これらの固定光学系は、それとは異なる波長を有する別の明るい物体からの入射光に使える形に再構成できない。

具体的な一実装において、再構成可能光学装置は空間光変調器と光学信号生成器とを含む。空間光変調器は光増感カーボンナノチューブ層を含み、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移する。光学信号生成器は、光増感カーボンナノチューブ層で導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ光学信号を供給するよう構成され、導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される。

もうひとつの具体的な一実装において、撮影システムは、空間光変調器と、光学信号生成器と、画像センサーとを含む。空間光変調器は光増感カーボンナノチューブ層を含み、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成される。光学信号生成器は、光増感カーボンナノチューブ層で導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ光学信号を供給するよう構成され、導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される。画像センサーは、反射信号を捕捉し、反射信号に基づいて画像データを生成するよう構成される。空間光変調器は、撮影目標からの反射光に相当する反射信号を受け取り、反射信号を画像センサーへ誘導するよう構成される。

もうひとつの具体的な一実装において、光渦を生成する方法は、干渉信号の供給源に基づいて導電ナノチューブパターンを判断するステップを含む。導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される。方法はまた、導電ナノチューブパターンに対応する光学信号を空間光変調器へ供給するステップを含む。空間光変調器は光増感カーボンナノチューブ層を含み、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成される。光学信号によって光増感カーボンナノチューブ層は導電ナノチューブパターンを形成する。

再構成可能光学装置を含むビークルの一例を説明するブロック図である。 耐電磁効果（ＥＭＥ）空間光変調器の説明的構成を説明する図である。 耐ＥＭＥ空間光変調器の複合層の構成の一例を説明する図である。 光学信号生成器の構成の一例を説明する図である。 光学信号生成器の構成の第２の一例を説明する図である。 導電ナノチューブパターンの一例を説明する図である。 光渦を生成する方法の一例の流れ図である。 再構成可能光学装置を含む航空機の説明的実装のブロック図である。

本書で開示される実装は耐電磁効果（ＥＭＥ）空間光変調器（例えば再構成可能渦光学素子）を対象とする。耐ＥＭＥ空間光変調器は光学信号生成器によって制御される。耐ＥＭＥ空間光変調器は光増感カーボンナノチューブ層を含む。それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号生成器から受け取る光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成される。光学信号生成器は、光増感カーボンナノチューブ層で導電ナノチューブパターンを形成するため、光学信号を生成し、これを耐ＥＭＥ空間光変調器へ供給する（例えば誘導する）よう構成される。わかりやすく説明すると、光増感カーボンナノチューブ層は、導電ナノチューブを含みある１つのパターンに配列される第１の領域を形成し、半導電ナノチューブを含む第２の領域を形成する。導電ナノチューブパターンは入射光（例えば入射レーザービーム）を改変するよう構成され、耐ＥＭＥ空間光変調器に反射させるか耐ＥＭＥ空間光変調器を通過させることによって改変された入射光に光渦を形成する。光渦は入射光を変質させ、入射光の強度は入射光の経路内で特定の方向に低減される。例えば、光渦によって入射レーザービームの光はその中心軸線で自身と相殺的に干渉し得るため、レーザービームの供給源の近くにある目標の撮影が可能となる。目標は静止した物体か移動する物体を含み得る。いくつかの実装において、目標はレーザービームの供給源を含み得る。

いくつかの実装において、光渦はベクトル型の光渦に相当する。縦位相を有して入射光の両偏光状態（例えば正常波と異常波）を改変するスカラー光渦とは対照的に、ベクトル光渦は幾何学的位相を有し、パターン（例えばスペースバリアント複屈折光学素子）に基づいて入射光の横偏光状態を改変する。ベクトル光渦は回転対称を有し得る。かかる実装において、パターン（例えばベクトル光渦素子）は半波長板に相当し得、半波長板の光軸はパターンの中心で回転してベクトル光渦を形成する。

入射光からのエネルギー（例えば電磁場）は、電子機器や、堅牢な装置または遮蔽された装置の電子制御に干渉し、妨害することがある。光増感カーボンナノチューブは光増感カーボンナノチューブを制御する光の周波数より低い周波数の電磁干渉に本質的に耐えるため、光増感カーボンナノチューブが組み込まれた空間光変調器はＥＭＥに耐えることができる。耐ＥＭＥ空間光変調器は電気的にではなく光学的に制御されるため、耐ＥＭＥ空間光変調器の制御信号もまたＥＭＥに耐える。わかりやすく説明すると、耐ＥＭＥ空間光変調器は光学信号の波長より大きい波長を有する光からのＥＭＥに耐える。光増感カーボンナノチューブは第１の波長を有する光学信号（例えば光学信号の光）によって活性化されるよう構成（例えば光学信号を吸収するよう構成）され、第１の波長より大きい波長を有する干渉信号によって活性化されないよう構成（例えば干渉信号のため不活性状態を保つよう構成）される。耐ＥＭＥ空間光変調器とその制御はいずれもＥＭＥに耐えるため、耐ＥＭＥ空間光変調器を使えば、レーザー兵器やレーザーターゲティングシステムやハイパワーマイクロ波兵器といった非常に明るい電磁波源から撮影システムを保護できる。

耐ＥＭＥ空間光変調器と光学信号生成器は再構成可能光学装置の一部分であってよい。再構成可能光学装置は撮影システムの一部分であってよい。再構成可能光学装置は干渉信号を回折させ、干渉信号源の近くにある撮影すべき目標からの反射光（例えば反射信号）を撮影システムへ誘導（例えば反射）してよい。加えて、または代わりに、再構成可能光学装置は目標から伝播した光を撮影システムへ誘導してよい。撮影システムは航空機等のビークルに搭載されてよい。

固定光学系空間光変調器と比べて、耐ＥＭＥ空間光変調器は様々な光源（例えば様々な波長範囲を有するレーザー）に対して防護する形に再構成できる。加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器は調整可能な光源や移動可能な光源に対して防護する形に再構成できる。一例として、耐ＥＭＥ空間光変調器のパターンは固定光学系空間光変調器より動きに応じて迅速に調整できる。わかりやすく説明すると、光学信号生成器は、耐ＥＭＥ空間光変調器に投影される光学信号（ならびにパターン）を、アクチュエータが固定光学系空間光変調器の物理的光学系を調整するより迅速に調整できる。加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器は複数の光源（様々なタイプのレーザーを含む）に対して同時に防護できる。さらに、耐ＥＭＥ空間光変調器は固定光学系空間光変調器より小さく軽くできる。わかりやすく説明すると、耐ＥＭＥ空間光変調器は機械的にではなく光学的に制御されるため、耐ＥＭＥ空間光変調器に含まれる機械装置（例えばアクチュエータ）は固定光学系空間光変調器より少ない。加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器に含まれる機械装置は少ないため、耐ＥＭＥ空間光変調器は固定光学系空間光変調器より信頼性に優れたものになり得る。

耐ＥＭＥ空間光変調器を使えばレーザー攻撃から撮影システムを保護できる。例えば、耐ＥＭＥ空間光変調器は高強度の光源やレーザー兵器やマイクロ波兵器の波長に比べて比較的短い波長の光（例えば青色光や紫外線光）で制御できる。短波長光は高エネルギーで作ることが難しく、大気中を良好に伝播しない可能性がある。したがって、短波長光は高強度の光源やレーザー兵器に通常使われず、マイクロ波兵器の出力には存在しない。電磁波攻撃は開示される制御信号の波長より長い波長を通常使用するため、入射光（または電磁放射線）の１光子当たりのエネルギーが不十分で耐ＥＭＥ空間光変調器のパターンに変化を生じさせることはできない。したがって、光源（例えばレーザー）からの入射光や、マイクロ波兵器といった他の何らかの低周波（長波長）電磁放射線は、耐ＥＭＥ空間光変調器に影響を与えることができない。つまり、耐ＥＭＥ空間光変調器システムはレーザー攻撃を遮ることができ、レーザー攻撃のＥＭＥ効果に妨害されたり圧倒されたりする見込みはない。加えて、マイクロ波兵器のエネルギー密度（例えば単位面積当たりのエネルギー）を耐ＥＭＥ空間光変調器を妨害できるほど高くすることは理論的には可能であるが、このような兵器のエネルギー密度は地球の大気中を伝播できるエネルギー密度を超過すると見込まれる。例えば、耐ＥＭＥ空間光変調器を妨害するエネルギー密度の量は、地球の大気の電離までに地球の大気が伝播できるエネルギー密度の限界量（例えば１メートル当たり２００万ボルト）を上回り得る。したがって、耐ＥＭＥ空間光変調器は波長が光学信号の第１の波長より大きい電磁波源からのＥＭＥの影響を受け得ない。

図１は、ビークル１０２と、目標１０６と、干渉信号源１０８とを含む図１００の一例を示すものである。ビークル１０２は、再構成可能光学装置１０４と、撮影システム１３０と、１つ以上のセンサー１４０とを含む。再構成可能光学装置１０４は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０と光学信号生成器１２０とを含む。再構成可能光学装置１０４は、干渉信号源１０８（例えばレーザー兵器またはレーザーターゲッティングシステム）がビークル１０２に干渉信号（後述する干渉信号３５２等）を投影しているときに、撮影システム１３０による目標１０６の画像撮影を可能にする。図１に示されているように、再構成可能光学装置１０４はビークル１０２に搭載される。様々な実装において、ビークル１０２は航空機、ヘリコプター、飛行船、衛星、宇宙船、ロケット、船、または他の何らかの移動装置であってよい。任意に選べることとして、再構成可能光学装置１０４は建物等の静止構造物に設置されてもよい。加えて、干渉信号源１０８はレーザーとして説明するが、干渉信号源１０８は、目標１０６よりかなり明るい別の光源（例えば集中光源、スポットライト、その他）であってもよい。より具体的に述べると、干渉信号源１０８は大きい光束であってよく、それゆえ目標１０６より多量の可視光を発する。あるいは、干渉信号源１０８はマイクロ波エネルギー源であってもよい。

耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は光学的に制御され、光学信号（例えば光学信号の光）に応じて光渦を生成するよう構成される。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は光増感カーボンナノチューブ層を含む。光増感カーボンナノチューブは光学信号生成器１２０から受け取る光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成される。光増感カーボンナノチューブと光増感カーボンナノチューブ層は図２Ａを参照してさらに説明する。

耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は干渉信号を改変して光渦を形成するよう構成される。光増感カーボンナノチューブ層は光学信号を受け取って導電ナノチューブパターンを形成する。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の導電ナノチューブパターンは、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に当たる干渉信号が改変されて光渦を形成するよう構成される。光渦は干渉信号の強度を低減する。わかりやすく説明すると、干渉信号の光はねじられ、その進行軸を取り巻く螺旋になる。干渉信号を光渦に改変すると干渉信号は相殺的干渉を経験する。具体的な一例において、干渉信号を改変すると、中心に特異点（例えば特異点、またはゼロ強度領域）を有する第１の光の環と、第１の光の環を囲む１つ以上の比較的ほのかな光の環ができる。１つ以上の光の環は部分的に打ち消された中心の光の環より低い強度を有する。中心から継続するそれぞれの光の環は先行する光の環より低い強度を有する。１つ以上の光の環は（到来する干渉信号の強度と比べて）低強度であるため、撮影システム１３０は１つ以上の光の環の低強度光を補償でき、低強度光によって損傷され得ない。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は半波長板として機能し得る。かかる実装において、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は干渉信号の２つの直交偏光成分の位相をシフトする。

具体的な一実装において、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、干渉信号の２つの直交モード（例えば正常波と異常波）の１つ以上のモードの伝播強度を改変するよう構成される。例えば耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、干渉信号の第１の波（例えば正常波）の第１の伝播強度と第２の波（例えば異常波）の第２の伝播強度との関係を改変するよう構成される。第１および第２の伝播強度は干渉信号の偏光方向を決定し得る。各点で伝播される干渉信号の偏光の角度は偏光のベクトルを定める。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の表面では干渉信号の光の偏光の変化によって螺旋パターンが形成される。わかりやすく説明すると、干渉信号の光は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の中心の周りを円形に動き、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０によって渡される光の偏光は回転し、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の中心の一周で１回以上完全に回転する。干渉信号が耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に当たると、干渉信号は螺旋位相遅延を経験し、位相が定まらない干渉信号の中心で光の打ち消しが生じる。干渉信号の中心で光が打ち消されると１つ以上の明るい環に囲まれた暗いスポット（干渉信号の打ち消された光に相当）を含む像ができ、暗いスポットの中心から継続するそれぞれの環は先行する内側の環より薄暗い。

加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、目標１０６（ならびに周囲）から反射した光に相当する反射信号を受け取り、干渉信号を改変する一方で反射信号（後述する反射信号３６２等）を撮影システム１３０へ誘導するよう構成される。いくつかの実装において、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は移動または回転するよう構成されるため、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は干渉信号と概ね整列される（例えば干渉信号に対し垂直に、または概ね垂直に、整列される）。反射信号と干渉信号は同じ軸を共有しないため、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は反射信号と整列され得ず、反射信号を打ち消さない。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は干渉信号（または干渉信号の大部分）を撮影システム１３０へ誘導し得ない。

光学信号生成器１２０は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に光学的に結合され、光学信号を生成し、これを耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に供給するよう構成され、これにより光増感カーボンナノチューブ層は導電ナノチューブパターンを形成し、これが干渉信号を改変して光渦を形成する。光学信号生成器は、光源１２２と、集束光学系１２４と、コントローラー１２６と、メモリー１２８とを含む。

光源１２２は光学信号に相当する光を生成するよう構成される。例えば、光源は光学信号を生成し得、あるいは光を生成し得、この光は、集束光学系１２４等の１つ以上の他の構成品によって光学信号に改変または誘導（例えば集束）される。光学信号は異なる強度（または位相）の光の領域を含む。光学信号の第１の波長は干渉信号の第２の波長と異なる（例えば干渉信号の第２の波長に満たない）。説明のための非限定的な一例として、第１の波長は４９５ナノメートル以下（例えば青色光スペクトル）である。かかる実装において、干渉信号の第２の波長は６２０ナノメートル以上である。第２の波長より小さい第１の波長を有する光学信号を使用することにより、干渉信号は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の動作に干渉し得ない。例えば、干渉信号は光増感カーボンナノチューブ層を活性化し得ず、光学信号によって形成される導電ナノチューブパターンに干渉し得ない。光源１２２は１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでよく、あるいは１つ以上の発光ダイオードに相当してよい。１つ以上のＬＥＤは同じタイプのものであってよく、あるいは複数のタイプを含んでよい。光源１２２は複数タイプのＬＥＤを含み得るため、光学信号の第１の波長はある１タイプのＬＥＤを選択的に作動させることによって調整され得る。具体的な一実装において、光源１２２は、説明のための非限定的な一例として、複数の青色光ＬＥＤを含む。別の実装において、光源１２２は他の色のＬＥＤ、紫外線光ＬＥＤ、または短波長光を生成する他の装置を含む。光源１２２については図３を参照しながらさらに説明する。

集束光学系１２４は光源１２２によって生成される光を受け取り、この光を耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導するよう構成される。集束光学系１２４は光源１２２によって生成される光に基づいて光学信号を生成するよう構成されてよい。集束光学系１２４は、１つ以上の光改変、集束、または誘導素子ステージを含んでよい。それぞれのステージは様々なタイプの素子を含んでよい。集束光学系１２４は、１つ以上のレンズまたは鏡、１つ以上の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）空間光変調器、１つ以上の光ファイバ、１つ以上の光フィルタ、またはこれらの組み合わせを含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよい。

いくつかの実装において、集束光学系１２４は、ビームの長さを増して再構成可能光学装置１０４のサイズを縮小するため、屈曲光学系を使用する。加えて、集束光学系１２４はビーム結合を使用してよい。かかる実装において、光源１２２は複数の光源を含み、集束光学系１２４は複数の集束素子を含む。複数の集束素子は、対応する光源からの光学信号の光の一部分を集束し、これを耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導するよう構成されてよく、光の１つ以上の部分が建設的に干渉して光学信号を形成する。ビーム結合を使用することにより、光学信号の強度は複数の比較的低強度の光源を用いて増大させることができる。集束光学系１２４については図３を参照しながらさらに説明する。

コントローラー１２６は、光学信号と耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の導電ナノチューブパターンを判断し、調整するよう構成される。例えばコントローラー１２６は、目標１０６、干渉信号源１０８、または双方の情報をメモリー１２８から引き出す。コントローラー１２６は、引き出した情報、１つ以上のセンサー１４０によって生成されるセンサーデータ、または双方に基づき、光学信号（例えば光学信号によって生じるパターン、および／または光学信号の波長）を判断する。コントローラー１２６は、光学信号を生成および調整して耐ＥＭＥ空間光変調器１１０にパターンを形成するため、光源１２２、集束光学系１２４、または双方へ、制御信号を送る。コントローラー１２６はプロセッサを含んでよく、またはプロセッサに相当してよい。

メモリー１２８はコントローラー１２６に結合され、あるいはコントローラー１２６からアクセス可能である。メモリー１２８は、外部の干渉信号源（例えば干渉信号源１０８）の波長に関する波長データ、外部の干渉信号源の方向（例えば入射角）に関するパターンデータ、外部の干渉信号源のビーム広がりに関するビーム広がりデータ、外部の干渉信号源の位置に関する位置データ、またはこれらの組み合わせを格納するよう構成される。例えばメモリー１２８は、データ構造（例えばルックアップテーブル）を、またはパターンの判断および／または調整（例えば更新）に用いる１つ以上のアルゴリズムを、格納してよい。メモリー１２８は光学信号生成器１２０の一部として図示されているが、別の実装において、メモリー１２８は光学信号生成器１２０から独立している。

撮影システム１３０は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に光学的に結合される。いくつかの実装において、撮影システム１３０は再構成可能光学装置１０４を含む。撮影システム１３０は反射信号（例えば目標１０６から反射する光）に基づいて画像データを生成するよう構成される。撮影システム１３０は、反射信号を受け取り、画像データを生成するよう構成された１つ以上の画像センサーを含む。撮影システム１３０はカメラを含んでよく、あるいはカメラに相当してよい。具体的な一実装において、撮影システム１３０は、ターゲティングシステム、またはビークル１０２のターゲティングシステムの構成品を含み、あるいはこれらのものに相当する。

ビークル１０２は、速度センサー、姿勢センサー、高度センサー、加速度計、距離センサー（例えば距離計）、ジャイロスコープ、慣性センサー（例えば慣性計測装置）、レーダーセンサー等、１つ以上のセンサー１４０を含む。１つ以上のセンサー１４０は、ビークル１０２、目標１０６、干渉信号源１０８、またはこれらの組み合わせに該当するセンサーデータを生成するよう構成される。センサーデータは、速度データ、高度データ、加速度データ、距離データ、位置データ、機首方位データ、またはこれらの組み合わせを含んでよい。わかりやすく説明すると、ピトー静圧管はビークル１０２の速度を示す速度データを生成してよく、レーダーセンサーは干渉信号源１０８の移動速度と方向を示す速さデータを生成してよい。もうひとつの例として、距離計はビークルと干渉信号源との距離を示す距離データを生成してよい。

センサーデータはコントローラー１２６へ送信されてよく、あるいはメモリー１２８へ格納されてよく、あるいはコントローラー１２６へ送信され、メモリー１２８に格納されてよい。いくつかの実装において、センサーデータは、ビークル１０２（例えばビークル１０２の再構成可能光学装置１０４）から、目標１０６、または干渉信号源１０８、または双方までの距離および／または方向を示す。あるいは、距離および／または方向（耐ＥＭＥ空間光変調器に対する干渉信号の入射角を示す）はセンサーデータから判断可能である。例えば、コントローラー１２６はタイプの異なる多数のセンサーデータを処理することで距離および／または方向を判断してよく、あるいは将来の距離および／または方向を予測してよい。わかりやすく説明すると、コントローラー１２６は加速度データと機首方位データを処理することで、ビークル１０２、目標１０６、干渉信号源１０８、またはこれらの組み合わせの予測位置を判断してよい。コントローラー１２６は予測位置をもとに予測距離と予測方向を判断してよい。いくつかの実装において、コントローラー１２６は予測距離および／または予測方向に基づいて光学信号を空間的に調整してよい（例えば光学信号によって生成される導電ナノチューブパターンを調整またはゆがめてよい）。

加えて、または代わりに、コントローラー１２６は干渉信号の波長に基づいて光学信号の波長を調整する（例えば、光学信号によって活性化されるタイプの異なる多数のカーボンナノチューブの１タイプ以上のカーボンナノチューブを調整または選択する）。コントローラー１２６は、撮影システム１３０によって出力される画像の質が閾値を下回ると判断し、これに応じてパターンを調整（例えばパターンを繰り返し調整）するよう構成されてよい。

目標１０６は、撮影システム１３０によって撮影される目標を含み、またはこれに相当する。目標１０６は静止していてよく、あるいは動いていてよい。干渉信号源１０８は、レーザー兵器、レーザーターゲティングシステム、または他の高強度光源を含み、あるいはこれらに相当する。干渉信号源１０８は目標１０６の構成要素であってよく、あるいは目標１０６から独立してよい。いくつかの実装において、干渉信号源１０８は目標１０６に近い。

作業中はビークル１０２の構成品が目標１０６を特定する。例えば、１つ以上のセンサー１４０が目標１０６を特定してよく、あるいは目標１０６はユーザー入力から受け取られてよく、あるいは目標１０６は無線通信を通じて外部の供給源によって指定されてよい。具体的な一実装において、コントローラー１２６は目標１０６を指定または特定する情報をユーザー入力から受け取る。情報を受け取ったコントローラー１２６は、目標１０６に関連する干渉信号の供給源の検索を開始する。例えばコントローラー１２６は、供給源を特定するため、メモリー１２８を検索してよく、あるいは耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を監視してよく、あるいは外部のデータベースへ送信される検索要求を生成してよく、あるいはこれらの作業の組み合わせを遂行してよい。コントローラー１２６は干渉信号の供給源として干渉信号源１０８を特定する場合に、干渉信号源１０８に対応する光学信号のパターンおよび／または波長をメモリー１２８から引き出し、あるいはメモリー１２８に格納された干渉信号源１０８に対応するデータに基づいてパターンを判断（例えば計算）する。干渉信号源１０８に対応するデータは、ビークル１０２に対する干渉信号源１０８の位置に関する情報を含んでよく、また干渉信号源１０８の特性を、説明のための非限定的な例として干渉信号の波長やレーザータイプを、含んでよい。

加えて、または代わりに、コントローラー１２６は、外部の供給源から受け取る情報に基づいて光学信号の波長および／またはパターンを判断する（例えば引き出す、または計算する）よう構成されてよい。コントローラー１２６は、メモリー１２８から、または外部の供給源から、干渉信号源１０８を特定しない場合に、デフォルトのパターンおよび波長に基づき、あるいは以前に受け取った干渉信号に基づいて判断したパターンおよび波長に基づき、光学信号を生成してよい。あるいは、コントローラー１２６は干渉信号の受け取りに応じて光学信号を生成してよい。例えばコントローラー１２６は、波長、ビーム広がり、ビームサイズ、方向、またはこれらの組み合わせ等、干渉信号の１つ以上の特性を判断した後に、光学信号を生成してよい。

具体的な一実装において、コントローラー１２６は干渉信号の方向に基づいてパターンを判断する。説明のための一例として、干渉信号の方向はビークル１０２に対する干渉信号源１０８の位置に基づいて判断されてよい。干渉信号の方向は、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の表面に対する干渉信号の入射角に相当してよい。パターンは、多数の同心円、螺旋、またはフォークを含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよい。パターンが螺旋に相当する実装において、螺旋の偏心度は干渉信号の供給源の方向によって決まる。螺旋のオーダーは干渉信号の広がりによって決まる。螺旋のオーダーは、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０が耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の中心を一周する経路に沿って干渉信号の波長シフト（例えば３６０度位相変化）を引き起こす回数を指す。

干渉信号の波長は、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０で活性化させるべき増感カーボンナノチューブのタイプを判断するのに使われてよい。光学信号の波長を調整することにより、あるいは耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に対する光学信号の配置を調整することにより、様々なタイプのカーボンナノチューブが選ばれてよい。例えば、図４を参照して説明するように、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の特定の側面に光学信号を当てることにより、様々なタイプのカーボンナノチューブが選ばれてよい。

コントローラー１２６によって光学信号生成器１２０は光学信号を投影し、これにより耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は導電ナノチューブパターンを形成する。例えばコントローラー１２６は、光学信号を生成し、これを耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導するため、光源１２２、集束光学系、またはこれらの組み合わせへ制御信号を送る。

図２Ａを参照してさらに説明するように、光学信号によって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の各部分または各領域は半導電性から導電性に遷移する。導電部分または領域はパターンを形成し、干渉信号を阻害する。例えば、パターンは干渉信号の強度を低減させ、相殺的干渉を引き起こし得る。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は目標１０６から反射信号を受け取り、反射信号を撮影システム１３０へ誘導する。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は干渉信号の大部分を撮影システム１３０へ誘導し得ない。撮影システム１３０は干渉信号が耐ＥＭＥ空間光変調器１１０で誘導されているときに目標１０６の画像を撮影できる。

ビークル１０２、目標１０６、干渉信号源１０８、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０、またはこれらの組み合わせは作業中に相互に動き得る。コントローラー１２６は、ビークル１０２、目標１０６、干渉信号源１０８、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０、またはこれらの組み合わせの動きを考慮に入れて光学信号を調整する。例えば、ビークル１０２が干渉信号源１０８に対して動いているときに、コントローラー１２６は、１つ以上のセンサー１４０の速度センサー（例えば対気速度センサー）、姿勢センサー、高度センサー、加速度計、ジャイロスコープ、慣性センサー（例えば慣性計測装置）、レーダーセンサー、またはこれらの組み合わせからのセンサーデータに基づいて、光学信号を調整してよい。わかりやすく説明すると、コントローラー１２６は、光学信号と導電ナノチューブパターンを調整または更新するため、制御信号を調整する。ビークル１０２と干渉信号源１０８との角度が変わると、コントローラー１２６は、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０におけるパターンの位置を更新して干渉信号を追跡するため、光学信号を調整してよい。例えばコントローラー１２６は、ビークル１０２と干渉信号源１０８との角度の変化を考慮に入れてパターンをゆがめてよい。わかりやすく説明すると、コントローラー１２６はパターンの偏心度を調整してよい。もうひとつの例として、コントローラー１２６は、干渉信号が耐ＥＭＥ空間光変調器１１０に当たる位置の変化を考慮に入れてパターンの中心をずらしてよい。加えて、コントローラー１２６は、干渉信号の波長の変化を考慮に入れて光学信号を調整してよい。例えばコントローラー１２６は、干渉信号の波長の変化を考慮に入れて活性化すべき光増感カーボンナノチューブのタイプを調整してよい（例えば半導電から導電に切り替えてよい）。

いくつかの実装において、光学信号は、パターンによって第２の光渦が生成される形にパターンを生成するようさらに構成される。第２の光渦は、別の干渉信号源（図示せず）からの第２の干渉信号を改変して第２の光渦を形成するために使われてよい。別の干渉信号源は第２のレーザー兵器または第２のレーザーターゲティングシステムに相当してよい。第２の干渉信号は干渉信号の第２の波長と同じか異なる波長を有してよい。第２の光渦は光渦と同時に生成されてよい。

耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は（電気的に制御されるのではなく）光学的に制御されるため、ＥＭＥに十分耐える。したがって、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を撮影システム１３０に使用すれば干渉信号源１０８の近くにある目標１０６の画像を撮影できる。機械式空間光変調器と比べて、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は再構成可能である。加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は光学的に制御されるため、機械式空間光変調器より小さく軽くできる（例えばアクチュエータ等の機械的構成品の数を減らせる）。さらに、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は（目標１０６またはビークル１０２の）動きに応じて機械式空間光変調器より迅速に調整できる。したがって、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は航空機等の移動する物体に搭載して使用でき、他の移動する物体の撮影に使用できる。

図２Ａは耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の構成例の図２００を示すものであり、図２Ｂは光増感カーボンナノチューブ層２５２、２５４の複合層２５６の構成例の図２５０を示すものである。図２Ａの図２００に示されているように、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、光基板２０２と、光増感カーボンナノチューブ層２０４と、保護層２０６とを含む。いくつかの実装において、光増感カーボンナノチューブ層２０４は、図２Ｂの複合層２５６等、複合層を含んでよく、またはこれに相当してよい。

光基板２０２は光増感カーボンナノチューブ層２０４を支持する。光基板２０２は、光（例えば光学信号）を通過させて光増感カーボンナノチューブ層２０４へ到達できるようにする光学的に透明な材料から製造される。多くの光（例えば光学信号の大部分）が光基板２０２を通過することを可能にするため、また光が概ね改変されることなく光基板２０２を通過することを可能にするため（例えば光の入射角の変化を比較的小さくする）、光基板２０２は光学信号の波長に対し低い屈折率を有してよい。光基板２０２は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の第１の側面２１２に相当する。光基板２０２は光反射防止コーティングを含んでよい。

光増感カーボンナノチューブ層２０４は光基板２０２と保護層２０６との間に配置される。光増感カーボンナノチューブ層２０４は光学信号に反応して導電ナノチューブパターンを形成するよう構成される。具体的な一実装において、光増感カーボンナノチューブ層２０４はある特定の範囲内の波長を有する光（例えば光学信号）に反応してパターンを形成するよう構成される。光増感カーボンナノチューブ層２０４はある特定の範囲から外れる（例えばある特定の範囲を上回る）波長を有する光（例えば干渉信号）に反応しない。つまり、この具体的な一実装において、光源１２２は光増感カーボンナノチューブ２２４を反応させるある特定の波長範囲内の光学信号の光を生成するよう構成され、干渉信号源１０８は光増感カーボンナノチューブ２２４を反応させるある特定の波長範囲から外れた光を生成するよう構成される。

いくつかの実装において、光増感カーボンナノチューブ層２０４はシングルウォールカーボンナノチューブを含む。かかる実装において、シングルウォールカーボンナノチューブはカイラル構成を有してよく、あるいは半導電カーボンナノチューブに関連するローリング角を有してよい。シングルウォールカーボンナノチューブの構造は、１原子厚のグラファイト層（例えばグラフェン）を円筒状に丸めてハニカム格子を形成したものと説明できる。層のローリング角は１組の指数（Ｎ、Ｍ）で表される。整数ＮおよびＭはグラファイトのハニカム格子におけるローリング角の２つの方向に沿った単位ベクトルの数を指す。ＭがゼロまたはＮに等しくない実装において、シングルウォールカーボンナノチューブは非対称であり、これはカイラル構成を有すると呼ばれることがある。

あるいは、シングルウォールカーボンナノチューブはアームチェア構成またはジグザグ構成を有してよい。加えて、光増感カーボンナノチューブ層２０４は複数タイプのカーボンナノチューブを含んでよい。例えば光増感カーボンナノチューブ層２０４は、第１の長さを有する第１のナノチューブと第１の長さとは異なる第２の長さを有する第２のナノチューブとを含んでよい。加えて、または代わりに、第１のナノチューブは第１の直径を有し、第２のナノチューブは第１の直径とは異なる第２の直径を有する。

それぞれのカーボンナノチューブは、１つ以上の量子ドット２２６等、吸光素子を含む。図２Ａには光増感カーボンナノチューブ２２４の説明のための一例が描かれている。光増感カーボンナノチューブ２２４は複数の量子ドット２２６を含む。１つ以上の量子ドット２２６の各々はある特定の範囲内の波長を有する光（例えば光学信号）を吸収して電荷（例えば光電圧）を生成するよう構成される。この電荷によって光増感カーボンナノチューブは半導電状態から導電状態（例えば金属状態）に遷移する。１つ以上の量子ドット２２６は感光材、半導電材、または双方を含む。例えば１つ以上の量子ドット２２６は、説明のための非限定的な一例として、感光性のポリマー、ペプチド、または重金属化合物（例えば硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、その他）を含んでよい。

それぞれの量子ドットは電荷保持時間を有する。電荷保持時間は量子ドットが光子と相互作用した後に電荷をどれくらい長く保持するかを示す尺度である。説明のための非限定的な一例として、量子ドット２２６は数マイクロ秒の電荷保持時間を有してよい。電荷保持時間は量子ドットの材料と量子ドットのサイズと量子ドットの内部構造によって決まる。これらのパラメータを調整することで量子ドットの電荷保持時間と制御波長を設定できる。電荷保持時間が短ければ短いほどパターンを速やかに変えることができ、入射レーザービームの変化を考慮に入れて耐ＥＭＥ空間光変調器１１０をリフレッシュできる。電荷が消えると光増感カーボンナノチューブは導電状態から半導電状態に遷移する。別の実装において、吸光素子は感光性分子を含む。感光性分子はある特定の範囲内の波長を有する光（例えば光学信号）を吸収するよう構成され、これにより電荷（例えば光電圧）を生成し、この電荷によって光増感カーボンナノチューブ２２４は半導電状態から導電状態（例えば金属状態）に遷移する。

いくつかの実装において、光増感カーボンナノチューブ層２０４のナノチューブはランダムに配列され、あるいは配列されない。カーボンナノチューブは主軸（例えば縦方向）に沿って導電性であるため、光増感カーボンナノチューブ層２０４の配列されてないカーボンナノチューブによって光増感カーボンナノチューブ層２０４は全方向に電荷を分散させ得る。

別の実装において、光増感カーボンナノチューブ層２０４のナノチューブは１つ以上の方向に沿って配列される。例えば、光増感カーボンナノチューブ層２０４のナノチューブは第１の方向で縦方向に配列されてよい。もうひとつの例として、光増感カーボンナノチューブ層２０４の光増感カーボンナノチューブ２２４の第１の部分は第１の方向で縦方向に配列されてよく、光増感カーボンナノチューブ層２０４の光増感カーボンナノチューブ２２４の第２の部分は第１の方向とは異なる（例えば第１の方向に対し直角の）第２の方向で縦方向に配列されてよい。

保護層２０６は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の第２の側面２１４に相当する。保護層２０６（例えばコーティング）は光増感カーボンナノチューブ層２０４を保護するよう構成される。例えば、保護層２０６は光増感カーボンナノチューブ層２０４から個々のナノチューブが外れるのを防ぐ。加えて、保護層２０６は環境に対する防壁として機能し、光増感カーボンナノチューブ層２０４の働きを妨害する微粒子や汚染物質との接触を制限する。光基板２０２と同様、保護層２０６も光学的に透明であるため、光は通過し、概ね改変されずに光増感カーボンナノチューブ層２０４に達する。したがって、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、図３および４を参照して説明するように、第１の側面２１２から、または第２の側面２１４から、または双方から光学的に制御され得る（例えば光学信号を受け取る）よう構成される。

保護層２０６は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０が作動するところの環境に基づいて設計されてよい。したがって、保護層２０６は、作動環境に応じて１つ以上の硬質コーティング、１つ以上の光反射防止コーティング、またはこれらの組み合わせを含んでよい。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は３つの層（例えば２０２、２０４、および２０６）を有するものとして図示されているが、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０はさらなる層を含んでもよい。

図２００を参照し、光増感カーボンナノチューブ層２０４は複数のナノチューブ層を含んでよく、ナノチューブ層の１つ以上は複数タイプのナノチューブを含んでよい。例えば、それぞれのナノチューブ層はシングルタイプのナノチューブを含んでよい。もうひとつの例として、第１のナノチューブ層は第１のタイプと第２のタイプのナノチューブを含んでよく、第２のナノチューブ層は第３のタイプのナノチューブを含んでよい。本書でさらに説明するように、複数のナノチューブ層は干渉信号の位相を調整するために使われてよい。１つ以上の層に様々なタイプのナノチューブを有することで、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０が到来する干渉信号の幅広い範囲の波長を操作する能力が向上する。カーボンナノチューブは導電状態で比較的高い導電性を有し、カーボンナノチューブの長さと直径を増すことである特定の波長の光に対するカーボンナノチューブの導電性を増大させることができる。つまり、複数タイプのカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ層（または様々なタイプのカーボンナノチューブからなる複数の層を有するデバイス）では幅広い波長スペクトルの入射光に対する導電性が増大する。

図２Ｂを参照すると、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の光増感カーボンナノチューブ層２０４の製造法の説明のための非限定的な一例が示されている。カーボンナノチューブの溶液は２つの溶液に分割され、第１の溶液のカーボンナノチューブは、例えば量子ドット２２６を加えることによって、光増感される。量子ドット２２６はある特定の波長または波長範囲の光に反応する。第１の溶液のカーボンナノチューブは、１つ以上の量子ドット２２６（例えば第１のタイプの量子ドット２２６）をカーボンナノチューブに形成または堆積させることによって光増感される。量子ドット２２６はカーボンナノチューブに物理的または化学的に付着される。第２の溶液のカーボンナノチューブは異なる波長または波長範囲に反応するよう光増感される。第２の溶液の光増感カーボンナノチューブ２２４はカーボンナノチューブに堆積または形成された量子ドット２２６（例えば第１のタイプの量子ドット２２６または第２のタイプの量子ドット２２６）を有してよい。いくつかの実装において、第１の溶液と第２の溶液の光増感カーボンナノチューブ２２４は概ね同じカイラリティおよび／または概ね同じカイラル角を有するため、両溶液の光増感カーボンナノチューブ２２４は導電性か半導電性となる。

カーボンナノチューブが光増感された後には、光増感カーボンナノチューブの第１の部分（例えば第１の溶液）が第１の方向に配列され、光増感カーボンナノチューブの第２の部分（例えば第２の溶液）は第２の方向に配列される。わかりやすく説明すると、光増感カーボンナノチューブのこれらの部分は電場か磁場によって配列されてよい。例えば、第１の光増感カーボンナノチューブ層２５２は図２Ｂに図示されているように垂直に配列されたナノチューブを含み、第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４は図２Ｂに図示されているように水平に配列されたナノチューブを含む。図２５０に示されているように、第１の方向は第２の方向に対し直角である。配列された光増感カーボンナノチューブの各部分はシートまたは層状に硬化されてよい。

第１の光増感カーボンナノチューブ層２５２と第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４はともに接合されて複合層２５６を形成する。例えば、２つの光増感カーボンナノチューブ層２５２、２５４は硬化後にともに圧着されてよい。接合された複合層２５６のカーボンナノチューブは格子状の構造を形成してよい。格子状の構造は光学信号に反応する複数の光学的に活性化可能な領域を画定する。格子状構造によって画定されるそれぞれのスペースまたは格子は、光活性可能領域２８２等の光活性可能領域に相当する。カーボンナノチューブは様々な方向に向けられ、様々な波長に反応するよう設計されるため、様々な方向を向くカーボンナノチューブの電気状態（導電状態または半導電状態）は個別に制御可能である。したがって、複合ナノチューブ層の複屈折の角度と強度は制御できる。光学信号は複数の活性可能領域を活性化し、導電および半導電ナノチューブのパターンを形成する。パターンの複数の活性化された領域は入射光（例えば干渉信号）に振幅および位相シフトを引き起こす。振幅および位相シフトによって入射光は光渦を形成し、相殺的干渉が生じる。

図２Ｂには導電ナノチューブの例示的パターン２９２の複数の活性化された領域の説明図が示されている。図２Ｂにはパターン２９２の例示的偏光パターン２９４が示されており、偏光パターン２９４の矢印は干渉信号の光の偏光のベクトルを表している。偏光パターン２９４の円の周囲にある各点にて、導電ナノチューブパターン２９２は各点の対応する矢印の方向に一致する電場を有する干渉信号の光の通過（例えば伝播または反射）を許す。偏光パターン２９４の矢印は干渉信号の通過光の電場ベクトルの方向を示している。矢印の方向は円形パターンを形成し、これにより複合光増感カーボンナノチューブ層２５６を通過する過程で干渉信号の通過光の偏光は螺旋状になる。導電ナノチューブパターン２９２は、図２のように垂直に配列された電場を有する干渉信号の通過光のアウトプットを示している。パターン２９２の白い領域は、干渉信号の通過光が垂直向きの電場を有する角度を示している。

耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の光増感カーボンナノチューブ層２０４の製造法の別の非限定的な一例は、カーボンナノチューブの第１の溶液を作ることを含み、ここでカーボンナノチューブは概ね同じカイラリティおよび／または概ね同じカイラル角を有するため、全てのカーボンナノチューブは導電性か半導電性となる。製造法はまた、第１の溶液のカーボンナノチューブとは反対の電気状態を有するカーボンナノチューブの第２の溶液を作ることを含む。例えば、第１の溶液のカーボンナノチューブが導電性となる実装において、第２の溶液のカーボンナノチューブは半導電性となるよう設計される。両溶液のカーボンナノチューブは、ある特定の波長（または波長範囲）の光に反応するようにするため、例えばカーボンナノチューブに量子ドット２２６を加えることによって、光増感される。カーボンナノチューブは、１つ以上の量子ドット２２６をカーボンナノチューブに形成または堆積させることによって光増感される。量子ドット２２６はカーボンナノチューブに物理的または化学的に付着される。

カーボンナノチューブが光増感された後には、光増感カーボンナノチューブの第１の部分（例えば第１の溶液）が第１の方向に配列され、光増感カーボンナノチューブの第２の部分（例えば第２の溶液）は第２の方向に配列される。わかりやすく説明すると、光増感カーボンナノチューブのこれらの部分は電場か磁場によって配列されてよい。例えば、第１の光増感カーボンナノチューブ層２５２は図２Ｂに図示されているように垂直に配列されたナノチューブを含み、第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４は図２Ｂに図示されているように水平に配列されたナノチューブを含む。図２５０に図示されているように、第１の方向は第２の方向に対し直角である。配列された光増感カーボンナノチューブの各部分はシートまたは層状に硬化されてよい。

第１の光増感カーボンナノチューブ層２５２と第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４はともに接合されて複合層２５６を形成する。例えば、２つの光増感カーボンナノチューブ層２５２、２５４は硬化後にともに圧着されてよい。接合された複合層２５６のカーボンナノチューブは格子状の構造を形成してよい。格子状の構造は光学信号に反応する複数の光学的に活性化可能な領域を画定する。カーボンナノチューブは様々な方向に向けられ、同じ波長に反応するよう設計され、反対の開始電気状態を有するため、光学信号は第１の方向（または第２の方向）に向けられたカーボンナノチューブを第２の方向に向けられたカーボンナノチューブと同じ電気状態に活性化する。したがって、複合ナノチューブ層の複屈折の角度と強度は制御できる。光学信号は複数の活性可能領域を活性化し、導電および半導電ナノチューブのパターンを形成する。パターンの複数の活性化された領域は入射光（例えば干渉信号）に振幅および位相シフトを引き起こす。振幅および位相シフトによって入射光は光渦を形成し、相殺的干渉が生じる。図２Ｂには導電ナノチューブの例示的パターン２９２の複数の活性化された領域の説明図が示されている。

耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、光基板２０２を形成し、光基板２０２と光増感カーボンナノチューブ層２０４（例えば複合層２５６）とを接合することによって製造されてよい。例えば、光基板２０２は光増感カーボンナノチューブ層２０４上に形成されてよく、あるいは光基板２０２を形成した後に光基板２０２上に光増感カーボンナノチューブ層２０４が配置または形成されてよい。光増感カーボンナノチューブ層２０４が光基板２０２に接合される前か後に、光増感カーボンナノチューブ層２０４に保護層２０６が堆積されることによって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０が形成される。

カーボンナノチューブを使用することにより、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０はＥＭＥに耐え得り、あるいはＥＭＥの影響を概ね受け得ない。わかりやすく説明すると、カーボンナノチューブは、大きい電場がかかるときに導電状態と非導電状態との切り替えに対し非常に高い耐性を有する。つまり、カーボンナノチューブをベースとする空間光変調器は、入射光（例えば干渉信号）によって発生する大きい電場に、および／または干渉信号と連携して攻撃するマイクロ波兵器のようなハイパワーな電磁放射線源によって発生する大きい電場に、反応し得ない。したがって、導電ナノチューブパターンは入射光や第２の電磁兵器によって発生する大きい電場によって妨害または変形され得ない。大きい電場によってパターンが妨害されないため、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は入射光によって発生する大きい電場を被りながらなお入射光を光渦に改変できる。加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は光学的に制御されるため、パターンの形成に使われる制御信号（例えば光学信号）は、たとえ入射光が制御信号より高い強度を有する場合でも、入射光によって発生する大きい電場の影響を受け得ない。

図３は図１の光学信号生成器１２０の構成例を含むビークル１０２の図３００を示すものである。図３に示されているように、光学信号生成器１２０は光源１２２を含み、光源１２２は図示された構成において複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６として実装されている。光学信号生成器１２０はまた集束光学系１２４を含み、集束光学系１２４は図示された構成において液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）空間光変調器３２２、３２４、３２６と集束光学系３３２として実装されている。光学信号生成器１２０はコントローラー１２６とメモリー１２８とをさらに含む。

複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は光信号３０４（例えば改変されてない光）を生成するよう構成される。それぞれのＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は光信号３０４の一部分を生成する。いくつかの実装において、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は同一タイプの複数ＬＥＤを含む。説明のための非限定的な一例として、ＬＥＤのタイプは青色光ＬＥＤ、紫外線光ＬＥＤ、白色光ＬＥＤ等を含む。かかる実装において、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は、光信号３０４が比較的狭い波長範囲の波長を有する形に、例えば青色光波長範囲（例えば約４００ナノメートル〜４９５ナノメートル）や紫外線光波長範囲（例えば約１０ナノメートル〜４００ナノメートル）の波長を有する形に、光信号３０４を生成してよい。あるいは、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は、光信号３０４が比較的広い波長範囲の波長を有する形に光信号３０４を生成してよい。わかりやすく説明すると、第１の複数のＬＥＤ ３１２は、複数光スペクトルの波長を有する、あるいは可視光スペクトルの複数波長範囲の波長を有する、光信号３０４（例えば白色光）を生成する白色光ＬＥＤを含んでよい。

別の実装において、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６はタイプの異なる複数のＬＥＤを含む。わかりやすく説明すると、第１の複数のＬＥＤ ３１２は１つ以上の青色光ＬＥＤと１つ以上の赤色光ＬＥＤとを含んでよい。かかる実装において、コントローラー１２６は、光信号３０４の生成にあたって作動させるべきＬＥＤのタイプを選択できる。複数タイプのＬＥＤを使用する場合、光信号３０４は、複数光スペクトルの波長を、あるいは可視光スペクトルの複数波長範囲の波長を、有し得る。あるいは、ハロゲンライトや青色レーザー等、他の短波長光源が使用されてもよい。

それぞれのＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６は、対応する複数のＬＥＤから光信号３０４の一部分を受け取るよう構成され、１つ以上の制御信号３０２に基づいて光信号３０４の受け取った部分を改変して改変済み光信号３０６の一部分を生成するよう構成される。ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６は光信号３０４の受け取った部分の位相、強度、または双方を変調（例えば空間変調）し、改変済み光信号３０６の対応する部分（例えば図３に図示された３つの部分）を生成してよい。説明のための非限定的な一例として、受け取った光信号３０４の位相、強度、または双方を変調することは、１つ以上の制御信号３０２に基づいて改変済み光信号３０６を生成（または再生）することと、それぞれのＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６の複数個所で受け取った光信号３０４の位相と強度を測定することとを含んでよい。あるいは、ある特定のＬＣＤ空間光変調器の第１の領域は光信号３０４の第１の領域に相当する光を遮ってよく、当該ＬＣＤ空間光変調器の第２の領域は、１つ以上の制御信号３０２に基づいて、光信号３０４の第２の領域に相当する受け取った光信号３０４の光を、概ね改変させずに当該ＬＣＤ空間光変調器を通過させてよい。ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６は改変済み光信号３０６を集束光学系３３２へ供給または誘導するよう構成される。

集束光学系３３２は改変済み光信号３０６（例えばそれぞれのＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６から到来する改変済み光信号３０６の一部分）を受け取るよう構成され、光学信号３０８を生成するため改変済み光信号３０６を耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導（例えば集束）するよう構成される。光学信号３０８によって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は導電ナノチューブパターンを形成する。図４を参照して説明するように、いくつかの実装において、光学信号３０８と１つ以上の他の光学信号によって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は導電ナノチューブパターンを形成し得る。

別の実装において、光学信号生成器１２０は１つ以上のＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６の代わりにＬＥＤアレーを含む。例えば、光学信号生成器１２０は二次元ＬＥＤアレーを含んでよく、アレーの各ＬＥＤは個別に制御可能である。アレーの各ＬＥＤからの光は、集束光学系１２４、１つ以上の光学系（例えばレンズまたは鏡）、光ファイバ、またはこれらの組み合わせによって、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の対応する位置へ誘導される。光ファイバを使用することにより、二次元ＬＥＤアレーは電磁的に遮蔽された場所（例えばファラデーシールドの中または後ろ）に置くことができ、光ファイバはファラデーシールドを貫通し、二次元ＬＥＤアレーから耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を含む第２の位置へ光（例えば光学信号）を誘導する。

コントローラー１２６は作業中に目標１０６を指定または特定する情報を受け取る。具体的な一実装において、１つ以上のセンサー１４０はコントローラー１２６へセンサーデータを提供する。情報を受け取ったコントローラー１２６は、目標１０６に関連する干渉信号３５２の供給源の検索を開始する。例えばコントローラー１２６は、供給源を特定するため、メモリー１２８を検索してよく、あるいは耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を監視しよく、あるいは外部のデータベースへ送信される検索要求を生成してよく、あるいはこれらの作業の組み合わせを遂行してよい。コントローラー１２６は干渉信号３５２の供給源として干渉信号源１０８を特定する場合に、干渉信号源１０８（または干渉信号源１０８から出る干渉信号）に対応するパターンをメモリー１２８から引き出す。コントローラー１２６は、１セット（例えば１タイプ）以上のナノチューブを活性化してパターンを形成するため、光学信号３０８を生成し、これを耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導する。図２Ａおよび２Ｂを参照して説明したように、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の１セット以上のナノチューブは同じ層のものであってよく、あるいは別々の層のものであってよい。パターンは干渉信号源１０８によって生成される干渉信号３５２の波長の光を操作するよう構成される。パターンは干渉信号３５２の供給源の方向に基づいて引き出されてよい。加えて、または代わりに、コントローラー１２６はパターンを判断（例えば計算）し、メモリー１２８に格納された干渉信号源１０８に対応するデータに基づいて活性化すべき１セット（例えば１タイプ）以上のナノチューブを選択する。干渉信号源１０８に対応するデータは、干渉信号源１０８の干渉信号３５２の特性に関する情報を、説明のための非限定的な例としてレーザータイプや波長に関する情報を、含んでよい。加えて、または代わりに、コントローラー１２６は、外部の供給源から受け取る情報に基づいてパターンを判断する（例えば引き出す、または計算する）よう構成されてよい。

コントローラー１２６によって光学信号生成器１２０は光学信号３０８を投影し、これにより耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は選択された増感ナノチューブセットのパターンを形成する。例えば、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は光信号３０４の各部分を生成し、ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６の対応するＬＣＤ空間光変調器へ光信号３０４の各部分を誘導する。わかりやすく説明すると、第１の複数のＬＥＤ ３１２は第１のＬＣＤ空間光変調器３２２へ光信号３０４の第１の部分を誘導する。

コントローラー１２６は、ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６を制御し調整するため、ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６へ１つ以上の制御信号３０２を送る。１つ以上の制御信号３０２を受け取ったＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６は光信号３０４を改変して改変済み光信号３０６を生成する。例えば、ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６は光信号３０４の位相、強度、または双方を変調して改変済み光信号３０６を生成してよい。図３に示されているように、第１のＬＣＤ空間光変調器３２２は第１の複数のＬＥＤ ３１２から到来する光信号３０４の第１の部分を改変して改変済み光信号３０６の第１の部分を生成する。第２のＬＣＤ空間光変調器３２４は第２の複数のＬＥＤ ３１４から到来する光信号３０４の第２の部分を改変して改変済み光信号３０６の第２の部分を生成し、第３のＬＣＤ空間光変調器３２６は第３の複数のＬＥＤ ３１６から到来する光信号３０４の第３の部分を改変して改変済み光信号３０６の第３の部分を生成する。具体的な一実装において、光信号３０４は青色光を含み、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６は青色光ＬＥＤに相当する。

ＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６は改変済み光信号３０６を集束光学系３３２（例えば１つまたは複数のレンズ）へ誘導する。集束光学系３３２は改変済み光信号３０６を受け取り、光学信号３０８を生成するため、改変済み光信号３０６を耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導（例えば集束）する。光学信号３０８は光学信号に相当し、光学信号３０８はパターンを含んでよく、あるいはパターンに相当してよい。図１および２を参照して説明したように、光学信号３０８によって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の各部分は半導電性から導電性に遷移する。導電部分はパターンを形成し、干渉信号３５２を阻害する。例えば、パターンは干渉信号３５２の強度を低減させて相殺的干渉を引き起こす。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は目標１０６から反射信号３６２（例えば反射光）を受け取り、反射信号３６２を撮影システム１３０へ誘導する。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は撮影システム１３０へ誘導される干渉信号３５２の強度を低減させる。撮影システム１３０は、干渉信号３５２が耐ＥＭＥ空間光変調器１１０で誘導されているときに目標１０６の画像を撮影できる。

ビークル１０２、目標１０６、干渉信号源１０８、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０、またはこれらの組み合わせは作業中に相互に動き得る。コントローラー１２６は、ビークル１０２、目標１０６、干渉信号源１０８、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０、またはこれらの組み合わせの動きを考慮に入れて光学信号を調整する。例えば、ビークル１０２が干渉信号源１０８に対して動いているときに、コントローラー１２６は、１つ以上のセンサー１４０の速度センサー（例えば対気速度センサー）、姿勢センサー、高度センサー、加速度計、ジャイロスコープ、慣性センサー（例えば慣性計測装置）、レーダーセンサー、またはこれらの組み合わせからのセンサーデータに基づいて、光学信号を調整してよい。わかりやすく説明すると、コントローラー１２６は、光学信号３０８とパターンを調整または更新するため、１つ以上の制御信号３０２を調整する。図１を参照して説明したように、ビークル１０２と干渉信号源１０８との角度が変わると、コントローラー１２６は、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０におけるパターンの位置を更新して干渉信号３５２を追跡するため、光学信号３０８を調整してよい。加えて、コントローラー１２６は、図１を参照して説明したように、干渉信号源１０８の波長の変化を考慮に入れて光学信号を調整してよい。

加えて、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０によって第２の干渉信号（図示せず）が受け取られてよい。第２の干渉信号は別の光源（例えば第２のレーザー）に対応し得る。いくつかの実装において、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は干渉信号３５２の受け取りと半ば同時に第２の干渉信号を受け取る。

別の実装において、集束光学系３３２は複数の集束光学系（例えばレンズ）を含む。かかる実装において、複数の集束光学系は屈曲光学系に相当してよい。わかりやすく説明すると、光学信号生成器１２０のサイズを増大させずに改変済み光信号３０６の進路の長さを増大させるため、改変済み光信号３０６は一連の集束光学系（例えばレンズおよび／または鏡）を通って耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導され、光学信号３０８が生成されてよい。

いくつかの実装において、それぞれのＬＣＤ空間光変調器（例えばＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４、３２６）は耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の一部分に対応している。例えば、それぞれのＬＣＤ空間光変調器は光学信号の一部分を生成し、これが耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の対応する一部分の１つ以上の領域を活性化する。わかりやすく説明すると、第１のＬＣＤから到来する改変済み光信号３０６の第１の部分はＥＭＥの第１の部分に誘導され、第２のＬＣＤから到来する改変済み光信号３０６の第２の部分はＥＭＥの第２の部分に誘導される。別の実装において、それぞれのＬＣＤ空間光変調器は光学信号（ならびにパターン）に相当するアウトプットを生成する。光学信号３０８の強度を増大させるため、アウトプットは合同される（例えば建設的干渉）。

加えて、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６、集束光学系３３２、またはこれらの組み合わせは調整可能であってよい。例えば、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６によって発せられる光の強度や色は干渉信号３５２の波長に基づいて調整されてよい。複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６によって発せられる光の強度や色を調整することによって消費電力を低減できる。もうひとつの例として、集束光学系３３２の位置や焦点距離は調整されてよい。わかりやすく説明すると、コントローラー１２６は、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６、集束光学系３３２、またはこれらの組み合わせを調整するため、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６、集束光学系３３２、またはこれらの組み合わせへ別の制御信号（図示せず）を送ってよい。

いくつかの実装において、コントローラー１２６はＬＥＤを起動および停止することによって光学信号を生成し、調整してよい。わかりやすく説明すると、コントローラー１２６は、ＬＥＤの一部分を起動して光信号３０４を調整するため、複数のＬＥＤ ３１２、３１４、３１６へ別の制御信号を送る。

図３には撮影システム１３０によって撮影される画像の説明的で非限定的な例が描かれている。第１の画像３９２は干渉信号３５２が改変されて光渦が形成された後の目標１０６のネガ画像を表している。目標１０６はネガ画像の中で見ることができ、干渉信号３５２によって部分的にしか不明瞭にならない。第２の画像３９４は干渉信号３５２が改変されて光渦が形成された後の目標１０６（例えば航空機）の画像を表している。図３に示されているように、第１の画像３９２と第２の画像３９４では干渉信号３５２の強度が低減されているため、撮影システム１３０は目標１０６を撮影、特定、および／または追跡できる。例えば、第１の画像３９２は干渉信号３５２を改変することによって形成される光渦に相当する白い領域（例えば露出されていない領域、または露出不足の領域）を含んでおり、目標１０６は第１の画像３９２の中で概ね見ることができる（例えば部分的に不明瞭になっている）。第２の画像３９４は干渉信号３５２を改変することによって形成される光渦に相当する黒い領域（例えば低またはゼロ強度光の領域）を含んでおり、目標１０６は第２の画像３９４の中で概ね見ることができる（例えば部分的に不明瞭になっている）。黒い領域は、第１の環３９６や第２の環３９８等、１つ以上の環を含む。第１の環３９６の第１の強度は第２の環３９８の第２の強度より大きい。あるいは、１つ以上の環は画像生成時か後処理時か表示時に第２の画像３９４から除去されてよい。図３には２つの環が図示されているが、撮影システム１３０によって撮影される画像では２つ未満の環や３つ以上の環が生成され得る。光源に近い撮影した目標がまったく見えないかひどく見えにくくなる他の撮影システムと比べて、撮影システム１３０は光源に近い目標の画像を撮影でき、目標は光源から出る光によって部分的にしか不明瞭にならない。わかりやすく説明すると、干渉信号３５２が赤色レーザーに相当する場合、他の撮影システムによって撮影された画像は高強度赤色光の円形領域を含む可能性があり、これが目標（例えば目標１０６）を見えにくくするか部分的に見えにくくする。

図４は図１の光学信号生成器１２０のもうひとつの構成例を含むビークル１０２の図４００を示すものである。図４に示されているように、光学信号生成器１２０は光源１２２を含み、光源１２２は図示された構成において複数のＬＥＤ ３１２、３１４として実装されている。光学信号生成器１２０はまた集束光学系１２４を含み、集束光学系１２４は図示された構成においてＬＣＤ空間光変調器３２２、３２４と集束光学系３３２と第２の集束光学系４３２として実装されている。光学信号生成器１２０はコントローラー１２６とメモリー１２８とをさらに含む。

図４に図示された光学信号生成器１２０の構成例では、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の複数の側面へ複数の光学信号を誘導することによって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を活性化する様子が描かれている。図４に示されているように、複数の第１のＬＥＤ ３１２と第１のＬＣＤ空間光変調器３２２は第１の側面２１２（例えば干渉信号３５２を基準にして後面）に対応している。第２の複数のＬＥＤ ３１４と第２のＬＣＤ空間光変調器３２４は第２の側面２１４（例えば干渉信号３５２を基準にして前面すなわち同一面）に対応している。第１の複数のＬＥＤ ３１２と第１のＬＣＤ空間光変調器３２２は第１の側面２１２へ光学信号３０８を供給し（例えば生成し誘導し）、第２の複数のＬＥＤ ３１４と第２のＬＣＤ空間光変調器３２４は第２の側面２１４へ第２の光学信号４０８を供給する。わかりやすく説明すると、第２の複数のＬＥＤ ３１４は第２の光信号４０４を生成する。第２のＬＣＤ空間光変調器３２４は第２の制御信号４０２に応じて第２の光信号４０４を改変して第２の改変済み光信号４０６を生成する。第２の集束光学系４３２は第２の改変済み光信号４０６を受け取り、第２の光学信号４０８を生成するため、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の第２の側面２１４へ第２の改変済み光信号４０６を誘導する。例えば、第２の光学信号４０８と導電ナノチューブパターンに関するデータは、干渉信号３５２に基づいてメモリー１２８に格納されたパターンデータ４２８から引き出されてよい。あるいは、第２の光学信号４０８はメモリー１２８に格納されたアルゴリズムを用いて干渉信号３５２に基づいて判断（例えば計算）されてよい。１つ以上の導電ナノチューブパターンを形成するため複数の光学信号３０８、４０８が使われてよい。

いくつかの実装において、第２の光学信号４０８は光学信号３０８と同様である。例えば、第２の光学信号４０８は光学信号３０８の鏡像（例えば軸沿いに反転された信号）であってよい。加えて、または代わりに、第２の光学信号４０８は光学信号３０８の第１の波長と同様の波長を有してよい。別の実装において、第２の光学信号４０８は光学信号３０８と異なる。例えば、光学信号３０８と第２の光学信号４０８は導電ナノチューブパターンの一部分を形成するよう構成されてよい。わかりやすく説明すると、光学信号３０８は第１の側面２１２から第２の層２５４の光増感カーボンナノチューブ２２４を活性化してよく、第２の光学信号４０８は第２の側面２１４から第１の層２５２の光増感カーボンナノチューブ２２４を活性化してよく、これにより導電ナノチューブパターンが形成される。もうひとつの例として、第２の光学信号４０８は第２の導電ナノチューブパターンを形成するよう構成されてよい。さらにもうひとつの例として、第２の光学信号４０８は光学信号３０８の第１の波長とは異なる波長を有する光を含んでよい。

図４に図示された光学信号生成器１２０の構成例は複数のナノチューブ層（例えば図２Ｂの複合層２５６）を含む耐ＥＭＥ空間光変調器に使用できる。例えば、光学信号３０８は第１の側面２１２から第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４の光増感カーボンナノチューブ２２４を活性化してよく、第２の光学信号４０８は第２の側面２１４から第１の光増感カーボンナノチューブ層２５２の光増感カーボンナノチューブ２２４を活性化してよい。

図４には１つのコントローラーが図示されているが、別の実装において、光学信号生成器１２０は第２の光学信号４０８を生成するよう構成された第２のコントローラーを含んでよい。第２のコントローラーは図１および３を参照して説明したコントローラー１２６と同様の働きをしてよい。例えば、第２のコントローラーは、第２の光学信号４０８を生成して第２の光学信号４０８を耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ誘導するため、第２の複数のＬＥＤ ３１４および／または第２のＬＣＤ空間光変調器３２４へ第２の制御信号４０２を送ってよい。

加えて、図４に描かれた光学信号生成器１２０の構成は複数の干渉信号で光渦を生成できる。複数の干渉信号は１つ以上の供給源から受け取られてよい。わかりやすく説明すると、第２の干渉信号源４１８から耐ＥＭＥ空間光変調器１１０にて第２の干渉信号４５２が受け取られてよい。第２の干渉信号源４１８を特定した光学信号生成器１２０は、あるいは第２の干渉信号４５２を受け取った光学信号生成器１２０は、第２の干渉信号４５２を改変するため、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０へ第２の光学信号４０８を供給してよい。わかりやすく説明すると、第２の光増感カーボンナノチューブ層は第２の導電ナノチューブパターンを形成する。第２の導電ナノチューブパターンは第２の干渉信号４５２を改変して第２の光渦を形成し、この光渦が第２の干渉信号４５２の強度を低減する。

複数の制御信号を使用することで、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０で複数のパターンを同時に形成できる。したがって、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は複数の光渦を生成させ、複数の光源に対し防護できる。加えて、複数の側面から耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を活性化すると、１つのナノチューブ層（例えば光増感カーボンナノチューブ層２０４）を具備する耐ＥＭＥ空間光変調器を使用する場合に、あるいは複数のナノチューブ層を具備する、例えば光増感カーボンナノチューブ層２５２および２５４を具備する、耐ＥＭＥ空間光変調器を使用する場合に、エリア（例えば活性可能領域２８２）を活性化する効率を上げることができる。さらに、複数の側面から耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を活性化することにより、１つの側面から活性化される耐ＥＭＥ空間光変調器に比べて光学的干渉に対する耐ＥＭＥ空間光変調器１１０の耐性を高めることができる。例えば、耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、干渉信号３５２が光増感カーボンナノチューブに吸収されることによって生じる導電ナノチューブパターンの乱れに対する耐性を高めることができる。

図５は光学信号によって形成される耐ＥＭＥ空間光変調器の導電ナノチューブパターン５０２〜５１０の例の図５００を示すものである。第１のパターン５０２は４つの明るい領域と４つの暗い領域とを有するものとして示されている。第１のパターン５０２は、入射光が渦光学素子の中心の周りを動くときに入射光の電場を２度回転させる渦光学素子の偏光を示している。第２のパターン５０４は８つの明るい領域と８つの暗い領域と第２のパターン５０４の中心に暗い円形領域とを有するものとして示されている。第２のパターン５０４は、入射光が渦光学素子の中心の周りを動くときに入射光の電場を４度回転させる渦光学素子の偏光を示している。第１および第２のパターン５０２および５０４は回転対称を有し、螺旋タイプのパターンに相当し得る。螺旋タイプのパターンという用語はパターンの構成ではなく入射光に対する作用を意味する。

第３のパターン５０６は第１のパターン５０２への調整例を示している。干渉信号（または干渉信号源）が耐ＥＭＥ空間光変調器に対し水平方向（例えば図５に示すように左または右）に動かされると、第１のパターン５０２は水平に伸ばされ（例えば水平軸沿いに引き伸ばされ）、第３のパターン５０６になり得る。第４のパターン５０８は第１のパターン５０２へのもうひとつの調整例を示している。干渉信号が耐ＥＭＥ空間光変調器に対し垂直方向（例えば図５に示すように上または下）に動かされると、第１のパターン５０２は垂直に伸ばされ（例えば垂直軸沿いに引き伸ばされ）、第４のパターン５０８になり得る。第５のパターン５１０は第１のパターン５０２へのもうひとつの調整例を示している。干渉信号が耐ＥＭＥ空間光変調器に対し水平方向（例えば図５に示すように左）に動かされると、第１のパターン５０２は水平（例えば図５に示すように左）にゆがめられ、第５のパターン５１０になり得る。加えて、または代わりに、第１のパターン５０２は干渉光源に対する耐ＥＭＥ空間光変調器の動きに応じて調整されてよい。いくつかの実装において、耐ＥＭＥ空間光変調器は、第１のパターンを第２のパターンに重ね合わせるなどして、複数のパターンを含む複合パターンを形成してよい。

図６は光渦を生成する方法６００を示すものである。方法６００は、図１の再構成可能光学装置、図１の光学信号生成器１２０、または図１のコントローラー１２６によって遂行されてよい。方法６００は６０２にて、干渉信号源に基づいて導電ナノチューブパターンを判断するステップを含む。導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される。パターンは、図１のパターン、図２Ｂの例示的パターン２９２、または図５のパターン５０２〜５１０を含んでよく、あるいはこれらに相当してよい。パターンは、図３および４の光学信号３０８、図４の第２の光学信号４０８、または双方に応じて生成されてよい。パターンは干渉信号の方向と距離に基づいて判断されてよい。加えて、パターンは、図１を参照して説明したように、干渉信号源の位置に基づいて判断されてよい。いくつかの実装において、光渦はベクトル光渦に相当する。かかる実装において、パターンは干渉信号の光軸がパターンの中心で回転する半波長板に相当してよい。

方法６００は６０４にて、パターンに対応する光学信号を空間光変調器へ供給するステップをさらに含む。空間光変調器は光増感カーボンナノチューブ層を含み、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成される。光学信号によって光増感カーボンナノチューブ層は導電ナノチューブパターンを形成する。光学信号は、図３および４の光学信号３０８、図４の第２の光学信号４０８、または双方を含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよく、干渉信号は、図３の干渉信号３５２、図４の第２の干渉信号４５２、または双方を含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよい。空間光変調器は図１〜４の耐ＥＭＥ空間光変調器１１０を含んでよく、あるいはこれに相当してよい。空間光変調器は光学信号の波長より大きい波長を有する干渉信号からの電磁効果に耐え得る。光増感カーボンナノチューブ層は、図２Ａの光増感カーボンナノチューブ層２０４、図２Ｂの複合層２５６、または双方を含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよい。

いくつかの実装において、方法６００はパターンに基づいて光学信号を判断するステップを含む。例えば、コントローラー１２６は光学信号を引き出すか計算してよく、光学信号によって耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は導電ナノチューブパターンを形成する。

いくつかの実装において、方法６００は、干渉信号源の動き、空間光変調器を含むプラットフォームの動き、または双方に基づいて光学信号を調整するステップを含む。図１および３を参照して説明したように、光学信号は調整されてよく、これによりパターンは干渉信号に対し動く（例えばパターンの位置を移す、あるいはパターンの偏心度を調整するなどしてパターンをゆがめる）。プラットフォームは図１のビークル１０２または図７の航空機７０２を含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよい。干渉信号源は、干渉信号源１０８、第２の干渉信号源４１８、または双方を含んでよく、あるいはこれらのものに相当してよい。

いくつかの実装において、方法６００は撮影すべき目標を特定するステップを含む。例えば、センサーデータを用いて目標を特定してよく、あるいは目標を特定する情報を外部の供給源から受け取ってよい。方法６００はまた、目標に関連する干渉信号の供給源の検索を開始するステップを含む。例えばコントローラー１２６は、目標１０６に関連する干渉信号の供給源をメモリー１２８で検索してよく、外部のデータベースに情報を要求してよく、あるいは双方の作業を遂行してよい。方法６００は干渉信号源を特定するステップを含む。例えばコントローラー１２６は、目標１０６に関連する干渉信号源をメモリー１２８から引き出してよく、あるいはこれを外部のデータベースから受け取ってよい。方法６００は干渉信号源に対応するパターンを引き出すステップをさらに含む。例えばコントローラー１２６は、図１および３を参照して説明したように、干渉信号源に対応するパターンをメモリー１２８で検索してよく、干渉信号源に対応するパターンの情報を要求してよく、あるいは双方の作業を遂行してよい。いくつかの実装において、目標１０６は干渉信号源から独立している。

いくつかの実装において、空間光変調器は１つのカーボンナノチューブ層を含む。別の実装において、空間光変調器は複数のカーボンナノチューブ層を含む。わかりやすく説明すると、空間光変調器は第２の光増感カーボンナノチューブ層を含んでよい。例えば、第１および第２の光増感カーボンナノチューブ層が図２Ｂの複合層２５６を形成してよい。かかる実装において、光学信号生成器は、第２の光増感カーボンナノチューブ層で導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ光学信号を供給するよう構成される。あるいは、図４を参照して説明したように、光学信号生成器は、第２の光増感カーボンナノチューブ層で第２の導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ第２の光学信号（例えば第２の光学信号４０８）を誘導するよう構成される。

図７を参照すると、航空機の説明的実施形態のブロック図が示されており、７００と指定されている。図７に見られるように、航空機７０２は、機体７１８と、機内７２２と、複数のシステム７２０とを含んでよい。システム７２０は、推進システム７２４と、電気システム７２６と、油圧システム７３０と、環境システム７２８と、再構成可能光学装置１０４と、撮影システム１３０と、１つ以上のセンサー１４０とを含む。いくつかの実装において、システム７２０は図７より多いシステムや図７より少ないシステムを含む。再構成可能光学装置１０４は図１の耐ＥＭＥ空間光変調器１１０と光学信号生成器１２０とを含む。耐ＥＭＥ空間光変調器１１０は、図２の光基板２０２と光増感カーボンナノチューブ層２０４と保護層２０６等、１つ以上の層を含む。光学信号生成器１２０は、光源１２２と、集束光学系１２４と、コントローラー１２６と、メモリー１２８とを含む。再構成可能光学装置１０４は、１つ以上の光渦を生成し、撮影システム１３０を保護するよう構成される。例えば、再構成可能光学装置１０４は、あるいはコントローラー１２６は、図１のメモリー１２８等のメモリーに格納されたコンピュータ実行可能命令（例えば１つ以上の命令からなるプログラム）を実行するよう構成されてよい。命令が実行されると、コントローラー１２６は図６の方法６００の１つ以上の作業を遂行する。

本書に記載された例の説明は様々な実装の構造を全般的に理解するためのものである。これらの説明は、本書に記載された構造や方法を採用する装置やシステムのあらゆる素子および特徴をもれなく記述するものではない。当業者が本開示を精査すれば数多くの別の実装が明白となり得る。別の実装は本開示から導出して利用できるため、本開示の範囲から逸脱することなく構造的・論理的代替および変更を行うことができる。例えば、方法の作業は図示された順序とは異なる順序で遂行されてもよく、１つ以上の方法の作業が省かれてもよい。したがって、本開示と図は限定的ではなく説明的とみなすべきものである。

また、本書では具体的な例が図示され説明されているが、紹介されている具体的な実装が、同じ結果や同様の結果をもたらす後続の機構に代替可能であることを理解されたい。本開示は様々な実装の後続の改作やバリエーションをことごとく範囲に含む。当業者がこの説明を精査すれば、上記の実装と本書で具体的に述べられていない他の実装の組み合わせは明白となるであろう。

さらに、本開示は下記項に記載された実施形態を含む。

第１項。再構成可能光学装置であって、
光増感カーボンナノチューブ層を備える空間光変調器であって、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移する、前記空間光変調器と、
光増感カーボンナノチューブ層で導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ光学信号を供給する光学信号生成器であって、導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される、前記光学信号生成器とを備える、再構成可能光学装置。

第２項。空間光変調器は、撮影目標からの反射光に相当する反射信号を受け取り、反射信号を撮影システムへ誘導するよう構成され、撮影システムは反射信号に基づいて画像データを生成するよう構成される、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第３項。それぞれの光増感カーボンナノチューブは１つ以上の量子ドットを含み、光増感カーボンナノチューブはシングルウォールカーボンナノチューブを備え、シングルウォールカーボンナノチューブは半導電カーボンナノチューブに関わるカイラル角を有する、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第４項。１つ以上の量子ドットは、電荷を発生させるため、光学信号を吸収するよう構成され、電荷によって光増感カーボンナノチューブは半導電状態から導電状態へ遷移する、請求項３に記載の再構成可能光学装置。

第５項。空間光変調器は第２の光増感カーボンナノチューブ層をさらに備え、光学信号生成器は、第２の光増感カーボンナノチューブ層で第２の導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ第２の光学信号を供給するようさらに構成され、導電ナノチューブパターンと第２の導電ナノチューブパターンは干渉信号を改変して光渦を形成し、光渦は干渉信号の強度を低減させる、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第６項。空間光変調器は光学信号を受け取って導電ナノチューブパターンを形成する第２の光増感カーボンナノチューブ層をさらに備え、光増感カーボンナノチューブ層は第１の方向に配列されたカーボンナノチューブを含み、第２の光増感カーボンナノチューブ層は第１の方向とは異なる第２の方向に配列されたカーボンナノチューブを含む、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第７項。光学信号は干渉信号の第２の波長に満たない第１の波長を有し、光渦は干渉信号の強度を低減させる、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第８項。干渉信号はレーザー兵器またはレーザーターゲティングシステムによって生成される、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第９項。光学信号生成器は、
光学信号に相当する光を生成する１つ以上の発光ダイオードと、
光を改変し、光学信号をレンズへ誘導する１つ以上の液晶ディスプレイ空間光変調器と、
光学信号を空間光変調器へ誘導するレンズとを含む、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第１０項。外部の干渉信号源の波長に関するパターンデータ、外部の干渉信号源の位置に関する位置データ、または双方を格納するメモリーをさらに備える、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第１１項。光学信号生成器は、パターンデータ、位置データ、センサーデータ、外部の供給源から受け取る情報、またはこれらの組み合わせに基づいて導電ナノチューブパターンを判断するコントローラーを備える、請求項１０に記載の再構成可能光学装置。

第１２項。導電ナノチューブパターンは、第２の光渦を形成するため、第２の干渉信号を改変するようさらに構成され、第２の干渉信号は第２のレーザー兵器または第２のレーザーターゲティングシステムに相当する、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第１３項。空間光変調器と光学信号生成器は、航空機、ヘリコプター、飛行船、衛星、宇宙船、ロケット、船、ビークル、または兵器に搭載される、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第１４項。光学信号生成器は、空間光変調器を含むプラットフォームの動き、干渉信号源の動き、または双方の動きに基づいて光学信号を調整するよう構成され、光学信号を調整することによって導電ナノチューブパターンを調整する、請求項１に記載の再構成可能光学装置。

第１５項。プラットフォームは、プラットフォームの動き、干渉信号源の動き、または双方の動きに基づいて移動データを生成する１つ以上のセンサーを含み、光学信号生成器は移動データに基づいて光学信号を調整するよう構成される、請求項１４に記載の再構成可能光学装置。

第１６項。撮影システムであって、
光増感カーボンナノチューブ層を備える空間光変調器であって、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成される、前記空間光変調器と、
光増感カーボンナノチューブ層で導電ナノチューブパターンを形成するため、空間光変調器へ光学信号を供給する光学信号生成器であって、導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される、前記光学信号生成器と、
反射信号を捕捉し、反射信号に基づいて画像データを生成する画像センサーであって、空間光変調器は、撮影目標からの反射光に相当する反射信号を受け取り、反射信号を画像センサーへ誘導するよう構成される、前記画像センサーとを備える、撮影システム。

第１７項。光学信号生成器は干渉信号の方向に基づいて導電ナノチューブパターンを判断するコントローラーを備え、導電ナノチューブパターンは螺旋パターンに相当し、螺旋パターンの偏心度は干渉信号の方向に相当する、請求項１６に記載の撮影システム。

第１８項。空間光変調器は複数の光増感カーボンナノチューブ層を含み、コントローラーは干渉信号の波長に基づいて光増感カーボンナノチューブ層を選択するようさらに構成される、請求項１７に記載の撮影システム。

第１９項。方法であって、
干渉信号の供給源に基づいて導電ナノチューブパターンを判断するステップであって、導電ナノチューブパターンは、光渦を形成するため、干渉信号を改変するよう構成される、判断する前記ステップと、
導電ナノチューブパターンに対応する光学信号を空間光変調器へ誘導するステップであって、空間光変調器は光増感カーボンナノチューブ層を備え、それぞれの光増感カーボンナノチューブは光学信号に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成され、光学信号によって光増感カーボンナノチューブ層は導電ナノチューブパターンを形成する、誘導する前記ステップとを含む、方法。

第２０項。干渉信号の供給源の動き、空間光変調器を含むプラットフォームの動き、または双方に基づき、光学信号を調整するステップをさらに含み、光学信号を調整するステップによって導電ナノチューブパターンは干渉信号に対し移動する、またはゆがむ、請求項１９に記載の方法。

第２１項。撮影される目標を特定するステップと、
目標に関連する干渉信号の供給源の検索を開始するステップと、
干渉信号の供給源を特定するステップと、
干渉信号の供給源に対応する導電ナノチューブパターンを引き出すステップとをさらに含む、
請求項１９に記載の方法。

第２２項。目標は干渉信号源から独立しており、導電ナノチューブパターンは干渉信号源の位置と干渉信号の波長に基づいて判断され、空間光変調器は電磁効果に耐える、請求項２１に記載の方法。

本開示の要約書は、請求項の範囲を制限したり請求項の意味を解釈したりするために使われないという同意のもとで提出されている。加えて、本開示を簡素化するため、上記の詳細な説明では様々な特徴をまとめたり１つの実装として説明している場合がある。上記の例は本開示を制限するのではなく説明するものである。また、本開示の原理に基づいて数多くの変更やバリエーションが可能であることを理解されたい。以降の請求項に反映されているように、請求されている事柄は開示されているいずれかの例の全ての特徴より少ない可能性がある。したがって、本開示の範囲は以降の請求項とこれと同等のものとによって規定される。

１００ 図
１０２ ビークル
１０４ 再構成可能光学装置
１０６ 目標
１０８ 干渉信号源
１１０ 耐ＥＭＥ空間光変調器
１２０ 光学信号生成器
１２２ 光源
１２４ 集束光学系
１２６ コントローラー
１２８ メモリー
１３０ 撮影システム
１４０ センサー
２００ 図
２０２ 光基板
２０４ 光増感カーボンナノチューブ層
２０６ 保護層
２１２ 第１の側面
２１４ 第２の側面
２２４ 光増感カーボンナノチューブ
２２６ 量子ドット
２５０ 図
２５２ 第１の光増感カーボンナノチューブ層
２５４ 第２の光増感カーボンナノチューブ層
２５６ 複合層
２８２ 光活性可能領域
３００ 図
３０２ 制御信号
３０４ 光信号
３０６ 改変済み光信号
３０８ 光学信号
３１２ ＬＥＤ
３１４ ＬＥＤ
３１６ ＬＥＤ
３２２ 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）空間光変調器
３２４ 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）空間光変調器
３２６ 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）空間光変調器
３３２ 集束光学系
３５２ 干渉信号
３６２ 反射信号
３９２ 第１の画像
３９４ 第２の画像
３９６ 第１の環
３９８ 第２の環
４００ 図
４０２ 第２の制御信号
４０４ 第２の光信号
４０６ 第２の改変済み光信号
４０８ 第２の光学信号
４１８ 第２の干渉信号源
４２８ パターンデータ
４３２ 第２の集束光学系
４５２ 第２の干渉信号
５００ 図
６００ 方法
７００ 図
７０２ 航空機
７１８ 機体
７２０ システム
７２２ 機内
７２４ 推進システム
７２６ 電気システム
７２８ 環境システム
７３０ 油圧システム

Claims (10)

1. 再構成可能光学装置１０４であって、
   光増感カーボンナノチューブ層２０４を備える空間光変調器１１０であって、それぞれの光増感カーボンナノチューブ２０４は光学信号３０８に応じて導電状態と半導電状態とに遷移する、前記空間光変調器１１０と、
   前記光増感カーボンナノチューブ層２０４で導電カーボンナノチューブパターン２９２／５０２を形成するため、前記空間光変調器１１０へ前記光学信号３０８を供給する光学信号生成器１２０であって、導電カーボンナノチューブパターン２９２／５０２は、光渦を形成するため、干渉信号３５２を改変するよう構成される、前記光学信号生成器１２０と
   を備える、再構成可能光学装置１０４。
2. 前記空間光変調器１１０は、撮影目標１０６からの反射光に相当する反射信号３６２を受け取り、前記反射信号３６２を撮影システム１３０へ誘導するよう構成され、前記撮影システム１３０は前記反射信号３６２に基づいて画像データを生成するよう構成される、請求項１に記載の再構成可能光学装置１０４。
3. それぞれの光増感カーボンナノチューブ２０４は１つ以上の量子ドット２２６を含み、前記光増感カーボンナノチューブ２０４はシングルウォールカーボンナノチューブを備え、前記シングルウォールカーボンナノチューブは半導電カーボンナノチューブに関わるカイラル角を有する、請求項１または２に記載の再構成可能光学装置１０４。
4. 前記１つ以上の量子ドット２２６は、電荷を発生させるため、前記光学信号３０８を吸収するよう構成され、前記電荷によって光増感カーボンナノチューブ２０４は前記半導電状態から前記導電状態へ遷移する、請求項３に記載の再構成可能光学装置１０４。
5. 前記空間光変調器１１０は第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４をさらに備え、前記光学信号生成器１２０は、前記第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４で第２の導電カーボンナノチューブパターン５０４を形成するため、前記空間光変調器１１０へ第２の光学信号４０８を供給するようさらに構成され、前記導電カーボンナノチューブパターン２９２／５０２と前記第２の導電カーボンナノチューブパターン５０４は前記干渉信号３５２を改変して前記光渦を形成し、前記光渦は前記干渉信号３５２の強度を低減させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の再構成可能光学装置１０４。
6. 前記空間光変調器１１０は前記光学信号３０８を受け取って前記導電カーボンナノチューブパターン２９２／５０２を形成する第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４をさらに備え、前記光増感カーボンナノチューブ層２０４は第１の方向に配列されたカーボンナノチューブを含み、前記第２の光増感カーボンナノチューブ層２５４は前記第１の方向とは異なる第２の方向に配列されたカーボンナノチューブを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の再構成可能光学装置１０４。
7. 前記光学信号３０８は前記干渉信号３５２の第２の波長に満たない第１の波長を有し、前記光渦は前記干渉信号３５２の強度を低減させる、請求項１から６のいずれか一項に記載の再構成可能光学装置１０４。
8. 方法であって、
   干渉信号３５２の供給源に基づいて導電カーボンナノチューブパターンを判断するステップであって、前記導電カーボンナノチューブパターンは、光渦を形成するため、前記干渉信号３５２を改変するよう構成される、判断する前記ステップと、
   前記導電カーボンナノチューブパターンに対応する光学信号３０８を空間光変調器１１０へ誘導するステップであって、前記空間光変調器１１０は光増感カーボンナノチューブ層２０４を備え、それぞれの光増感カーボンナノチューブ２０４は光学信号３０８に応じて導電状態と半導電状態とに遷移するよう構成され、前記光学信号３０８によって前記光増感カーボンナノチューブ層２０４は前記導電カーボンナノチューブパターンを形成する、誘導する前記ステップと
   を含む、方法。
9. 前記干渉信号３５２の前記供給源の動き、前記空間光変調器１１０を含むプラットフォームの動き、または双方に基づき、前記光学信号３０８を調整するステップをさらに含み、前記光学信号３０８を調整するステップによって前記導電カーボンナノチューブパターンは前記干渉信号３５２に対し移動する、またはゆがむ、請求項８に記載の方法。
10. 撮影される目標１０６を特定するステップと、
    前記目標１０６に関連する前記干渉信号３５２の供給源の検索を開始するステップと、
    前記干渉信号３５２の前記供給源を特定するステップと、
    前記干渉信号３５２の前記供給源に対応する前記導電カーボンナノチューブパターンを引き出すステップとをさらに含む、
    請求項８または９に記載の方法。