[發明專利]基于波分復用和耦合技術的單管超輻射發光二極管超寬帶光源

在審

• 申請號: 201910774611.4
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110456466A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 漆啟年;孫曉波;張敏杰;許平平;李同寧;游毓麒
• 申請（專利權）人: 無錫源清瑞光激光科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 32260 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 朱曉林<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及半導體光電器件技術領域基于波分復用技術的單管三芯片超輻射發光二極管超寬帶光源，包括3組SLED芯片和準直透鏡、2個波分復用濾波片和1根輸出光纖準直器。3個準直透鏡分別在3個SLED芯片發光側，形成3束平行光。2個波分復用濾波片的一端面所在平面都與第一個SLED光束的光軸夾角為45度，而第一波分復用濾波片的另一端面所在平面和第二個SLED光束的光軸夾角為45度，第二波分復用濾波片的另一端面所在平面和第三個SLED光束的光軸夾角為45度。本發明采用波分復用技術，3個SLED芯片共同使用一套TEC控溫芯片，減小了采用常規技術的超寬帶光源的體積，降低了溫度控制電路和SLED驅動電路的復雜度，提高了光源的性能和穩定度，具用廣泛的實用價值。

技術領域

本發明涉及半導體光電器件技術領域，尤其涉及基于波分復用和耦合技術的單管超輻射發光二極管超寬帶光源。

背景技術

光相干成像(Optical Coherence Tomography)技術已經廣泛應用于醫療、傳感、美容等領域，而OCT成像系統中的重要的光電器件是超輻射發光二極管(Super-luminescent Light Emitting Diode,縮寫SLED)。應用的范圍不同，對SLED發射光源的指標要求也不一樣，如短波長750～900nm常應用于眼科眼底檢查的OCT系統，而長波段1310nm和1550nm則分別應用于腸胃、心臟等醫療檢查和工業檢測OCT系統等。SLED光源的光譜越寬，OCT成像的分辨率就越高。因此，如何能尋求到輸出光功率性能穩定的和具有寬帶光譜的SLED器件，一直以來都是開發高分辨率OCT系統的關鍵。

受目前芯片開發技術的限制，常規短波長窗口(800～900nm)的SLED器件芯片的發射光譜3dB帶寬只有40～50nm。在高分辨率OCT系統的應用中，經常需要大于100nm的超寬帶光譜的SLED發射光源器件，以獲得更高的系統檢測分辨率。為了實現超寬帶光譜帶寬，通常采用光合束的方法，將多個不同波長的SLED器件通過光無源合束器件將不同波長的光束合成在一起，從而得到更寬的光譜。圖1就是現在普遍采用的3個SLED器件和2個光纖合束器(圖1)以及2個SLED器件和1個光纖合束器(圖2)實現超寬帶光源的技術方案。由于這些技術方案采用的都是分離的光學器件，一般是光纖類光學器件，因此實現的超寬帶光源體積大，很難小型化；光纖連接點多，光損耗大；而且成本高，僅光學器件就有5個之多；控制難，需要為給3個或2個獨立的SLED器件分別作溫度和電流控制，增加了電路的復雜度。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供了基于波分復用和耦合技術的單管超輻射發光二極管超寬帶光源，目的是為了解決現有技術中的超寬帶光源方案體積大、損耗大、成本高和控制難的技術問題。

本發明提供的基于波分復用和耦合技術的單管超輻射發光二極管超寬帶光源，具體技術方案如下：

基于波分復用和耦合技術的單管超輻射發光二極管超寬帶光源，包括第一SLED芯片、第二SLED芯片、第一準直透鏡、第二準直透鏡和第一波分復用濾波片，所述第一準直透鏡位于所述第一SLED芯片的發光側，所述第二準直透鏡位于所述第二SLED芯片的發光側，所述第一波分復用濾波片的一端面所在平面和所述第一準直透鏡光軸的夾角為44-46度，所述第一波分復用濾波片的另一端面所在平面和所述第二準直透鏡的光軸的夾角為44-46度。

在實施方式中，還包括第三SLED芯片、第三準直透鏡和第二波分復用濾波片，所述第三準直透鏡位于所述第三SLED芯片的發光側，所述第二波分復用濾波片的一端面所在平面和所述第一準直透鏡光軸的夾角為44-46度，所述第二波分復用濾波片的另一端面所在平面和所述第三準直透鏡的光軸的夾角為44-46度。