可变波长表面发射激光器制造技术

技术编号:9767559 阅读:113 留言:0更新日期:2014-03-15 19:44
本发明专利技术涉及可变波长表面发射激光器。一种表面发射激光器包括第一激光器以及第二激光器,其中第一激光器和第二激光器中的每一个包括光谐振腔以及半导体层,所述光谐振腔包括一对反射镜,所述半导体层被配置为发射光并且布置在光谐振腔内,光的振荡波长通过使反射镜的位置在半导体层的厚度方向上移位而变化,半导体层由第一激光器和第二激光器共用,第一激光器具有用于以(n+1)阶(n为1或更大的整数)纵模振荡的谐振腔长度,第二激光器具有用于以n阶纵模振荡的谐振腔长度,以及由第一激光器和第二激光器振荡的光的各个波长带不同。

【技术实现步骤摘要】
可变波长表面发射激光器
实施例的一个公开的方面涉及光的振荡波长可以变化的表面发射激光器。
技术介绍
已经在通信网络和检查装置的领域中使用了可以改变振荡波长的各种激光源。在通信网络的领域中期望波长的高速切换,并且在检查装置的领域中期望高速和宽的波长扫描。用于检查装置的可变波长(扫描)光源的应用包括激光分光器、色散测量仪器、膜厚计、以及扫描光源光学相干层析术(SS-OCT)装置。光学相干层析术是用于使用光学相干性对对象的层析图像(tomogram)进行成像的成像技术。近年来,已经在医学领域中进行了对光学相干层析术的许多研究,这是因为该技术提供了微米量级的空间分辨率以及非侵入的处理。SS-OCT被预期为,因为SS-OCT使用用于获得深度信息的谱干涉而不使用分光器,所以光量的损失很少并且可以以高信噪比捕获图像。此外,已知的是由SS-OCT成像的层析图像的分辨率由波长扫描范围确定,并且分辨率随着波长扫描范围越宽而越高。因此,期望获得宽带波长扫描光源。适用于SS-OCT的波长扫描光源之一是垂直腔表面发射激光器(VCSEL),其通过使用微机电系统(MEMS)的技术移动反射镜改变谐振腔长度来提供可变振荡波长,这在“Surface micromachined tunable1.55 μ m-VCSEL withl02nm continuous single-modetuning”,Optics Express, vol.19, 2011, pp.17336-17343 中被讨论。此外,日本专利申请公开N0.2005-183871讨论包括在芯片上形成的两个发光区域的表面发射激光器。在这个表面发射激光器中,上反射器层和下反射器层被设置在有源层的两侧以便构成光谐振腔,并且具有不同的间隙长度的空气间隙被设置在垂直方向上,以便对于每个空气间隙获得不同的振荡波长。根据“Surface micromachined tunable 1.55 μ m-VCSEL withl02nm continuoussingle-mode tuning”,Optics Express, vol.19, 2011, pp.17336-17343,自由谱范围(freespectral range, FSR)是限制可变波长表面发射激光器(VCSEL)的波长扫描范围的因素之此外,FSR由谐振腔长度L和可变波长VCSEL的波长λ确定,如公式I所表示的。谐振腔长度L用公式2表示,其中q是谐振波长的纵模的阶次(order)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面发射激光器,包括:第一激光器;以及第二激光器,其中第一激光器和第二激光器中的每一个包括光谐振腔以及半导体层,所述光谐振腔包括一对反射镜,所述半导体层被配置为发射光并且布置在光谐振腔内,光的振荡波长通过使反射镜的位置在半导体层的厚度方向上移位而变化,半导体层由第一激光器和第二激光器共用,第一激光器具有用于以(n+1)阶纵模振荡的谐振腔长度,n为1或更大的整数,第二激光器具有用于以n阶纵模振荡的谐振腔长度,以及由第一激光器和第二激光器振荡的光的各个振荡波长带不同。

【技术特征摘要】
2012.08.23 JP 2012-184159;2013.07.18 JP 2013-14961.一种表面发射激光器,包括: 第一激光器;以及 第二激光器, 其中第一激光器和第二激光器中的每一个包括光谐振腔以及半导体层,所述光谐振腔包括一对反射镜,所述半导体层被配置为发射光并且布置在光谐振腔内, 光的振荡波长通过使反射镜的位置在半导体层的厚度方向上移位而变化, 半导体层由第一激光器和第二激光器共用, 第一激光器具有用于以(n+1)阶纵模振荡的谐振腔长度,η为I或更大的整数, 第二激光器具有用于以η阶纵模振荡的谐振腔长度,以及 由第一激光器和第二激光器振荡的光的各个振荡波长带不同。2.根据权利要求1所述的表面发射激光器,其中满足下面表示的公式,其中入10^和入lmax分别为第一激光器的振荡波长带的下限和上限,并且λ 2_和λ 2max分别为第二激光器的振荡波长带的下限和上限: 3.根据权利要求1所述的表面发射激光器,其中由第一激光器和第二激光器振荡的光的波长带的一部分交迭。4.根据权利要求3所述的表面发射激光器,其中满足下面表示的公式,其中入10^和入lmax分别为第一激光器的振荡波长带的下限和上限,并且λ 2_和λ 2max分别为第二激光器的振荡波长带的下限和上限:5.根据权利要求1所述的表面发射激光器,其中满足下面表示的两个公式,其中FSR1为第一激光器的自由谱范围,FSR2为第二激光器的自由谱范围,Δ λ I为由第一激光器振荡的光的波长带的宽度,Δ λ 2为由第二激光器振荡的光的波长带的宽度,并且Λ入3为Λ λι和Λ λ 2交迭的范围的宽度: 6.根据权利要求1所述的表面发射激光器,其中由第一激光器振荡的波长λ工满足下面表示的公式3,并且由第二激光器振荡的波长λ 2满足下面表示的公式4,其中Λ λ3为交迭的波长带的宽度并且λ。为交迭的波长带的中心波长: 7.根据权利要求1所述的表面发射激光器,其中该对反射镜包括上反射镜和下反射镜,并且上反射镜被配置为是可移位的。8.根据权利要求7所述的表面发射激光器,其中下反射镜由第一激光器和第二激光器共用。9.根据权利要求7所述的表面发射激光器,其中用于第一激光器的上反射镜的反射率在振荡波长带内为99%或更大,并且用于第二激光器的上反射镜的反射率在振荡波长带内为99%或更大。10.根据权利要求7所述的表面发射激光器,其中用于第一激光器的下反射镜的反射率在振荡波长带内为99%或更大,并且用于第二激光器的上反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员:稻生耕久内田护
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:

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