光源和包括光源的光学相干层析成像装置制造方法及图纸

技术编号:11520190 阅读:73 留言:0更新日期:2015-05-29 11:36
一种光源包括上电极层、下电极层和介于其间的有源层。上电极层和下电极层中的至少一个被分成沿有源层的面内方向相互分开的多个电极。分开的电极独立地将电流注入到有源层中的多个不同的区域中。光源通过将来自上电极层和下电极层的电流注入到有源层中发光、沿面内方向引导光并且输出光。有源层中的多个不同的区域包含不包含光出射端的第一区域和包含光出射端的第二区域,并且,第二区域被配置为至少发射一阶级位的光。有源层具有非对称的多量子阱结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光源和包括光源的光学相干层析成像装置
本专利技术涉及光源和包括光源的光学相干层析成像(tomography)装置。
技术介绍
超发光二极管(superluminescentdiode,以下可简称为SLD)是能够如半导体激光器那样提供1mW或更高的相对较高的光输出、同时如发光二极管那样具有宽的光谱分布的半导体光源。由于其特性,SLD在需要高分辨率的医疗和测量领域引起关注。例如,SLD被用作能够获得活体组织的层析成像图像的光学相干层析成像(OCT)装置的光源。NPL1公开了具有在单个SLD器件中包含多个电极对的多电极结构的SLD。在NPL1公开的SLD中,包含出射端的区域发射一阶级位(first-orderlevel)和基底级位(groundlevel)的光,使得在较低波长侧出现大的峰且在较长波长侧出现小的峰。另一方面,在该SLD中,与包含出射端的区域相邻的区域发射基底级位的光。该光与来自上述的包含出射端的区域的光合成,使得从SLD输出的光具有宽的发射波长范围。[引文列表][非专利文献]NPL1:ELECTRONICSLETTERS1stFebruary1996,Vol.32,No.3,pp.255-256
技术实现思路
[技术问题]在NPL1中公开的SLD的有源层具有单量子阱层。这意味着,发射较高能级的光所需要的最小电流密度较大。鉴于上述的问题,本专利技术提供发射一阶(较高能量)级位的光所需要的最小电流密度较小的光源。[问题的解决方案]根据本专利技术的一个方面的光源包括上电极层、下电极层和介于其间的有源层。上电极层和下电极层中的至少一个被分成沿有源层的面内方向相互分开的多个电极。多个分开的电极被配置为独立地将电流注入到有源层中的多个不同的区域中。光源被配置为通过将来自上电极层和下电极层的电流注入到有源层中而发光,沿面内方向引导光,并且输出光。有源层中的多个不同的区域包括不包含光出射端的第一区域和包含光出射端的第二区域,并且,第二区域被配置为发射至少一阶级位的光。有源层具有非对称的多量子阱结构。根据本专利技术的另一方面的光源包括:具有两个发光区域即第一发光区域和第二发光区域的半导体发光器件;和被配置为控制注入到两个发光区域中的电流的控制单元。控制单元控制注入到第一发光区域和第二发光区域中的电流,使得注入到第一发光区域中的电流的密度小于注入到第二发光区域中的电流的密度的44%。从第一发光区域发射且穿过第二发光区域的光从光源被输出。根据本专利技术的另一方面的光学相干层析成像装置包括:根据上述方面中的任一个的光源;被配置为将来自光源的光分成基准光和用于照射物体的照射光并且基于基准光和来自被照射物体的反射光产生干涉光的干涉光学系统;被配置为使干涉光的波长分散的波长分散单元;被配置为接收其波长已被分散的干涉光的光检测单元;和被配置为基于干涉光的强度获得关于物体的信息的信息获得单元。根据本专利技术的另一方面的光源的控制方法是用于控制包含具有两个发光区域即第一发光区域和第二发光区域的半导体发光器件的光源的方法。该方法包括:控制注入到第一发光区域和第二发光区域中的电流,使得注入到第一发光区域中的电流的密度小于注入到第二发光区域中的电流的密度的44%;和输出从第一发光区域发射并且穿过第二发光区域的光。参照附图阅读示例性实施例的以下说明,本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明图1是示出根据本专利技术的第一实施例的光源的配置的透视图。图2A是图1所示的光源的平面图。图2B是沿图2A的线IIB-IIB切取的截面图。图3A是示出根据本专利技术的第二实施例的光源的结构的平面图。图3B是沿图3A的线IIIB-IIIB切取的截面图。图4是示出根据本专利技术的第三实施例的光源的结构的平面图。图5A是示出根据第三实施例的光源的另一结构的平面图。图5B是沿图5A的线VB-VB切取的截面图。图6是示出根据第三实施例的光源的又一结构的平面图。图7是示出根据本专利技术的第四实施例的光源的结构的平面图。图8示出根据本专利技术的第五实施例的OCT装置。图9A是在本专利技术的例子1中获得的发光谱的示图。图9B是在例子1中获得的另一发光谱的示图。图10是表示在例子1中获得的“第一发光区域中的电流密度/第二发光区域中的电流密度”与发光谱的最大半最大值全宽度之间的关系的示图。图11A是在本专利技术的例子2中获得的发光谱的示图。图11B是在例子2中获得的另一发光谱的示图。图12是表示在例子2中获得的“第一发光区域中的电流密度/第二发光区域中的电流密度”与发光谱的最大半最大值全宽度之间的关系的示图。图13表示在例子2中获得的光源配置、驱动条件、发光谱的最大半最大值全宽度以及光输出。图14A是在本专利技术的例子3中获得的发光谱的示图。图14B是在例子3中获得的另一发光谱的示图。图14C是在例子3中获得的另一发光谱的示图。图15是表示在本专利技术的例子7中获得的“第一发光区域中的电流密度/第二发光区域中的电流密度”与发光谱的最大半最大值全宽度之间的关系的示图。图16A是用于解释本专利技术的例子8的示图。图16B是用于解释例子8的另一示图。图16C是用于解释例子8的另一示图。图17是用于解释例子8的另一示图。图18A是用于解释本专利技术的例子9的示图。图18B是用于解释例子9的另一示图。图18C是用于解释例子9的另一示图。图19是表示例子8和例子9的结果的表格。图20A是用于解释本专利技术的例子10的示图。图20B是用于解释例子10的另一示图。具体实施方式将描述根据本专利技术的实施例的光源。根据本专利技术的实施例的光源包括上电极层、下电极层和介于其间的有源层。光源具有上电极层和下电极层中的至少一个被分成沿有源层的面内方向、特别是沿光的波导方向相互分开的多个电极的多电极配置。多个分开的电极被配置为独立地将电流注入到有源层中的多个不同的区域中。光源可通过将来自上电极层和下电极层的电流注入到有源层中而发光,沿面内方向引导光,并且输出光。通过改变注入到有源层中的电流的量,改变发光波长范围。可通过适当地调整注入到有源层中的多个不同的区域中的电流的量,加宽发光波长范围。有源层中的多个不同的区域包括不包含光出射端的第一区域和包含光出射端的第二区域,并且,第二区域被配置为发射一阶级位和基底级位的光。一阶级位发光的峰值出现于短波长侧,而基底级位发光的峰值出现于长波长侧。长波长侧的发光峰值小于短波长侧的发光峰值。由于第一区域被配置为发射基底级位的光,因此,可通过使得来自第一区域的光穿过第二区域并且出射,使发光波长范围变大。本专利技术的专利技术人发现,当来自第一区域的光穿过第二区域时,出现激励发光。这意味着,能够获得强度比从第一区域发射的长波长侧的光的强度与从第二区域发射的长波长侧的光的强度之和大的光。第一区域和第二区域可彼此相邻。在根据本专利技术的实施例的光源中,有源层具有非对称的多量子阱结构。为了加宽发光波长范围,不仅可以发射基底级位的光,而且可以发射一阶级位的光。对于一阶级位的发光,有源层被配置为具有非对称的多量子阱结构。当有源层具有非对称的多量子阱结构时,能够不仅发射不同发光级位的光,而且减小发射一阶级位的光所需要的最小电流密度。在单量子阱结构的情况下,需要加深量子阱以加宽发光波长范围。但是,加深量子阱会增加发射一阶级位的光所需要的最小电流密度。在根据本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源,包括:上电极层;下电极层;和设置在上电极层与下电极层之间的有源层,其中,上电极层和下电极层中的至少一个被分成沿有源层的面内方向相互分开的多个电极;分开的所述多个电极被配置为独立地将电流注入到有源层中的多个不同的区域中;光源被配置为通过将来自上电极层和下电极层的电流注入到有源层中而发光,沿所述面内方向引导光,并且输出光;有源层中的所述多个不同的区域包括不包含光出射端的第一区域和包含光出射端的第二区域,并且,第二区域被配置为发射至少一阶级位的光;以及有源层具有非对称多量子阱结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.28 JP 2012-2171901.一种光源,包括:上电极层,包括上电极,其中,上电极包括第一电极和第二电极;下电极层,包括下电极;设置在上电极层与下电极层之间的有源层,插入在上电极层和有源层之间的上包覆层,其中上包覆层设有脊部波导,以及控制单元,被配置为控制注入到第一电极和第二电极中的电流,其中,第一电极和第二电极被放置在有源层的面内方向上;第一电极和第二电极被配置为独立地将电流注入到有源层中的多个不同的区域中;所述光源被配置为通过将来自上电极层和下电极层的电流注入到有源层中而发光,沿所述面内方向引导光,并且输出光;有源层中的所述多个不同的区域包括不包含光源的光出射端的第一区域和包含光源的光出射端的第二区域,并且,第一区域发射至少基底级位的光,第二区域发射至少一阶级位的光,并且,从第一区域发射并且穿过第二区域的光被从光源输出;有源层具有非对称多量子阱结构;控制单元控制注入到第一电极和第二电极中的电流,使得注入到第一电极中的电流的密度小于或等于注入到第二电极中的电流的密度的14%;并且第一电极在所述脊部波导方向上比第二电极长。2.根据权利要求1所述的光源,其中,第二区域中的载流子密度大于透明载流子密度。3.根据权利要求1所述的光源,其中,第二区域在比入射于第二区域上的光的主导峰的能级高的能级处具有主导峰。4.根据权利要求1所述的光源,其中,第二区域以外的区域中的载流子密度大于透明载流子密度。5.根据权利要求1所述的光源,其中,第二区域中的电流密度大于或等于饱和电流密度的80%。6.根据权利要求1所述的光源,其中,控制单元控制注入到第一电极和第二电极中的电流,使得注入到第一电极中的电流的密度小于或等于注入到第二电极中的电流的密度的11%。7.根据权利要求1所述的光源,其中,控制单元控制注入到第一电极和第二电极中的电流,使得注入到第一电极中的电流的密度大于注入到第二电极中的电流的密度的0%。8.根据权利要求1所述的光源,其中,控制单元控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:山方宪二松鹈利光吉冈毅内田武志
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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