[發(fā)明專利]光源設(shè)備、其驅(qū)動(dòng)方法和光學(xué)斷層成像裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310086525.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN103325777A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松鵜利光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L25/075
• 分類號(hào): H01L25/075;H01L33/62;H04N5/32
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 羅銀燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括超輻射發(fā)光二極管的光源設(shè)備、光源設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法和光學(xué)斷層成像裝置。

背景技術(shù)

超輻射發(fā)光二極管(以下，簡(jiǎn)稱為SLD)是具有與發(fā)光二極管一樣寬的光譜分布并且仍能夠如半導(dǎo)體激光器那樣產(chǎn)生相對(duì)大的光學(xué)輸出的半導(dǎo)體光源。

SLD由于其特性在需要高分辨率的醫(yī)療和感測(cè)技術(shù)的領(lǐng)域中受到關(guān)注，并被用作例如如下光學(xué)斷層成像裝置的光源，所述光學(xué)斷層成像裝置利用光學(xué)相干斷層(OCT)系統(tǒng)來(lái)獲得活體組織的光學(xué)斷層圖像。

在高分辨率斷層圖像的獲取中，需要加寬光譜。在Quantum?Electronics，Vol.33，No.6，pp.471-473，2003(以下，稱為非專利文獻(xiàn)1)中描述了在SLD中加寬光譜的方法，該方法使用具有單量子阱(以下，簡(jiǎn)稱為SQW)結(jié)構(gòu)的活性層(active?layer)。

使用SQW的SLD通過(guò)利用來(lái)自兩個(gè)能級(jí)的發(fā)光光譜的重疊，實(shí)現(xiàn)寬的半值最大光譜處的全寬度。在SLD中，獲得大的光學(xué)輸出和獲得寬的半值最大光譜處的全寬度有權(quán)衡的關(guān)系。

除了實(shí)現(xiàn)大的光學(xué)輸出以外，為了通過(guò)來(lái)自兩個(gè)能級(jí)的發(fā)光光譜實(shí)現(xiàn)半值最大光譜處的寬的全寬度，需要以高的注入電流密度驅(qū)動(dòng)SLD。

但是，當(dāng)以在非專利文獻(xiàn)1中描述的方式實(shí)現(xiàn)半值最大光譜處的寬的全寬度時(shí)，存在兩個(gè)發(fā)光峰值強(qiáng)度彼此相等的電流密度。因此，進(jìn)一步的電流注入增加光學(xué)輸出，但也升高短波長(zhǎng)光的發(fā)光峰值強(qiáng)度，由此減小半值最大光譜處的全寬度。

簡(jiǎn)言之，常規(guī)的方法具有如下問(wèn)題，即，由于光譜特性的問(wèn)題，不能在一定或更高水平的電流注入下驅(qū)動(dòng)器件，盡管器件具有產(chǎn)生較大的光學(xué)輸出的能力。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的問(wèn)題，提出了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是，提供包括能夠?qū)崿F(xiàn)大的光學(xué)輸出以及寬的光譜的超輻射發(fā)光二極管的光源設(shè)備、驅(qū)動(dòng)光源設(shè)備的方法和光學(xué)斷層成像裝置。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種光源設(shè)備，至少包括設(shè)置在同一基板上的作為第一SLD和第二SLD的兩個(gè)超輻射發(fā)光二極管，

第一SLD和第二SLD包含：

同一活性層，具有含有多個(gè)峰值的發(fā)光光譜；

合波部分，用于合波(multiplex)分別從第一SLD和第二SLD出射的出射光的光束；以及

光學(xué)輸出波導(dǎo)，用于輸出合波光束，

所述活性層被形成在所述同一基板上，

其中，第一SLD包含用于以第一電流密度驅(qū)動(dòng)第一SLD的第一電極部分，并被構(gòu)建為使得長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的發(fā)光峰值起支配作用，以及

第二SLD包含用于以第二電流密度驅(qū)動(dòng)第二SLD的第二電極部分，并被構(gòu)建為使得短波長(zhǎng)側(cè)的發(fā)光峰值起支配作用。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種驅(qū)動(dòng)光源設(shè)備的方法，

所述光源設(shè)備至少包括設(shè)置在同一基板上的作為第一SLD和第二SLD的兩個(gè)超輻射發(fā)光二極管，第一SLD和第二SLD包含：

同一活性層，具有含有多個(gè)發(fā)光峰值的發(fā)光光譜；

合波部分，用于合波分別從第一SLD和第二SLD出射的出射光的光束；以及

光學(xué)輸出波導(dǎo)，用于輸出合波光束，

所述活性層被形成在所述同一基板上，

所述光源設(shè)備被配置為從光學(xué)輸出波導(dǎo)輸出在合波部分中合波的光束，

所述方法包括：

以第一電流密度驅(qū)動(dòng)第一SLD，在第一電流密度處發(fā)光光譜的長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的發(fā)光峰值起支配作用；以及

以第二電流密度驅(qū)動(dòng)第二SLD，在第二電流密度處發(fā)光光譜的短波長(zhǎng)側(cè)的發(fā)光峰值起支配作用。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供包括能夠?qū)崿F(xiàn)大的光學(xué)輸出以及寬的光譜的超輻射發(fā)光二極管的光源設(shè)備、驅(qū)動(dòng)光源設(shè)備的方法和光學(xué)斷層成像裝置。

參照附圖從示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的包含SLD的光源設(shè)備的結(jié)構(gòu)例的俯瞰圖。

圖2A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的各SLD的光譜的光譜圖。

圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的合成各SLD的光譜的光譜圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的包含SLD的光源設(shè)備的結(jié)構(gòu)例的透視圖。

圖4是沿圖1的線4-4切取以示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的包含SLD的光源設(shè)備的層結(jié)構(gòu)的斷面圖。

圖5是沿圖1的線5-5切取以示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的包含SLD的光源設(shè)備的層結(jié)構(gòu)的斷面圖。