[發(fā)明專利]一種掃頻光源及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910074468.8
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109638644A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付紅巖;謝啟浩;陳震旻
• 申請（專利權(quán)）人: 清華-伯克利深圳學(xué)院籌備辦公室
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/125
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明實施例提供一種掃頻光源及其制作方法，掃頻光源包括：依次疊層設(shè)置的第一電極、第一襯底、第一分布式布拉格反射鏡、有源層和第二電極，所述第二電極位于所述非透光區(qū)域；框架，位于所述第二電極遠(yuǎn)離所述第一襯底一側(cè)，且位于所述第二電極遠(yuǎn)離所述透光區(qū)域一側(cè)，所述框架圍繞所述第二電極一周；懸臂梁結(jié)構(gòu)，固定于所述框架上，所述懸臂梁結(jié)構(gòu)包括同層設(shè)置且相互連接的支撐膜和至少兩個懸臂梁，所述支撐膜位于所述透光區(qū)域，所述懸臂梁位于所述非透光區(qū)域；第二分布式布拉格反射鏡，固定于所述支撐膜上；壓電結(jié)構(gòu)，固定于所述懸臂梁上。本發(fā)明實施例提供一種掃頻光源及其制作方法，以實現(xiàn)提供一種新型的掃頻光源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及光學(xué)成像技術(shù)，尤其涉及一種掃頻光源及其制作方法。

背景技術(shù)

光學(xué)相干層析(OCT)是一種非侵入、無創(chuàng)傷的光學(xué)成像技術(shù)，用于對樣品產(chǎn)生實時的二維橫截面圖像和三維體積圖像。這種技術(shù)基于從樣品內(nèi)不同材料層的光反向散射產(chǎn)生微米級分辨率和毫米成像深度的圖像，從而提供關(guān)于樣品的結(jié)構(gòu)信息。除了高分辨率之外，光學(xué)相干層析的無接觸、無創(chuàng)傷性質(zhì)使其非常適合對諸如生物組織、小動物和工業(yè)材料等樣品進(jìn)行成像。

光學(xué)相干層析(OCT)的主要構(gòu)架為邁克爾遜干涉儀，利用兩束光相干疊加后的信號來表征物體不同深度的信息，從而得知物體內(nèi)部的形貌結(jié)構(gòu)。目前OCT分為兩大類：時域OCT(TD-OCT)和傅里葉域OCT(FD-OCT)。TD-OCT基于參考臂的機(jī)械移動實現(xiàn)軸向掃描來獲得待測物體不同深度的信息，因受制于機(jī)械移動的頻率限制掃描速度較低。FD-OCT系統(tǒng)的參考臂固定不動，其基于低相干干涉技術(shù)。傅里葉域OCT根據(jù)光源和探測類型可分為兩類：譜域OCT(SD-OCT)和掃頻光源OCT(SS-OCT)。SD-OCT采用寬帶低相干性光源，同時發(fā)射具有多個波長成分的光束，然后利用光柵將這些光分開，不同波長的光被不同的探測器接收(線陣CCD)。SD-OCT的掃描速度受線陣CCD攝像機(jī)的讀出速度所限制。SS-OCT采用掃頻光源，將不同波長分散于不同的時間點，并通過單個高速光電探測器進(jìn)行測量后。由于掃頻激光源的高速掃頻，位于每個分立波長的高峰值功率可以用于對樣品照明，從而可以產(chǎn)生更高的敏感度。

在專利CN105518951B中，掃頻激光源是通過靜電驅(qū)動的方式實現(xiàn)掃頻的。所謂靜電驅(qū)動技術(shù)，就是利用電荷間的庫侖力作為驅(qū)動力進(jìn)行驅(qū)動的技術(shù)。由控制電壓建立的電場在兩極之間產(chǎn)生一個靜電力，引起膜片發(fā)生形變彎曲，變形量隨電壓而改變。去掉控制電壓之后，電場力消失，膜片在彈性恢復(fù)力的作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)。但靜電驅(qū)動也有一些缺點，如通常受到1/3規(guī)則的限制，最大偏轉(zhuǎn)最多為原始?xì)庀堕g距的1/3；最具破壞性的缺點是，當(dāng)吸合效應(yīng)發(fā)生時，有可能發(fā)生破壞掃頻光源的災(zāi)難性放電，參考文獻(xiàn)：Mateus C F R,Chang C H,Chrostowski L,et al.Widely tunable torsional optical filter[J].IEEEPhotonics Technology Letters,2002,14(6):819-821.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種掃頻光源及其制作方法，以實現(xiàn)提供一種新型的頻光源。

本發(fā)明實施例提供一種掃頻光源，包括透光區(qū)域和非透光區(qū)域，所述非透光區(qū)域圍繞所述透光區(qū)域，包括：

依次疊層設(shè)置的第一電極、第一襯底、第一分布式布拉格反射鏡、有源層和第二電極，所述第二電極位于所述非透光區(qū)域；

框架，位于所述第二電極遠(yuǎn)離所述第一襯底一側(cè)，且位于所述第二電極遠(yuǎn)離所述透光區(qū)域一側(cè)，所述框架圍繞所述第二電極一周；

懸臂梁結(jié)構(gòu)，固定于所述框架上，所述懸臂梁結(jié)構(gòu)包括同層設(shè)置且相互連接的支撐膜和至少兩個懸臂梁，所述支撐膜位于所述透光區(qū)域，所述懸臂梁位于所述非透光區(qū)域；

第二分布式布拉格反射鏡，固定于所述支撐膜上；

壓電結(jié)構(gòu)，固定于所述懸臂梁上。