本发明专利技术涉及光源设备和使用光源设备的图像拾取设备。一种光源设备包含：光学共振器，具有光波导和放大光的多个增益介质；以及控制单元，被配置为个别地控制所述多个增益介质的放大因子，其中，所述多个增益介质具有互不相同的最大增益波长，其放大区域相互部分重叠，并且，基于对所述放大因子的控制，将所述多个增益介质的总增益成为最大值时的波长设为可变。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能够改变振荡波长的光源设备和使用该光源设备的图像拾取设备。
技术介绍
在通信网领域和检查设备的领域中，已经利用了能够改变振荡波长的各种光源， 特别是激光光源。在通信网领域中需要高速波长切换，并且，在检查设备领域中也需要高速宽带波 长扫描(wavelength sweeping)。检查设备中的波长可变(扫描)光源的用途应用包括激光分光计、色散测量装置、 膜厚测量装置以及扫描光源光学相干断层摄影(SS-OCT)设备等。光学相干断层摄影(以后也将被称为OCT)被配置为通过使用光学低相干干涉来 拾取样本的断层摄影图像，并且，这是由于可以获得微米级空间分辨率以及实现无损特性 等因而近年来在医学领域中研究活跃的图像拾取技术。由于深度方向上的分辨率被设为几微米并且还可以获得直到几mm的深度的断层 摄影图像，因此目前OCT被用于眼科门诊中的图像拾取或牙科门诊中的图像拾取等。SS-OCT被设计为在时间上扫描光源的振荡波长(频率)，并且，属于傅立叶域(FD) OCT的范畴内。也属于FDOCT的范畴内的谱域(SD) OCT需要对干涉光进行色散的分光计，但 是SS-OCT也被期望获得如同不使用分光计那样的光量损失小并且SN比高的图像。在通过使用波长扫描光源构成医学用途的图像拾取设备的情况下，随着扫描速度 更快，用于获得图像的时间段可以缩短，并且，该设备适合于活体观察(所谓的现场活体内 成像，in situ-in vivo imaging)，在所述活体观察中，不从活体中收集生物医学组织而是 直接观察生物医学组织。并且，随着波长的扫描带(swiping band)更宽，断层摄影图像的空间分辨率可增 大。更具体地说，在波长扫描宽度被设为Δ λ，振荡波长被设为λ 0的情况下，深度分 辨率由以下的式(1)表示。式1 权利要求1.一种光源设备，包含光学共振器，包括光波导和放大光的多个增益介质；以及控制单元，被配置为个别地控制所述多个增益介质的放大因子，其中，所述多个增益介质具有互不相同的最大增益波长，其放大区域相互部分重叠，并 且，基于对所述放大因子的控制，将所述多个增益介质的总增益成为最大值时的波长设为可变。2.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述多个增益介质的放大因子在时间上周期 性地波动。3.如权利要求2所述的光源设备，其中，所述多个增益介质的总增益的大小在时间上 周期性地波动。4.如权利要求2所述的光源设备，其中，所述多个增益介质的总增益成为最大值时的 波长在时间上周期性地波动。5.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述光学共振器由环型光学共振器构成。6.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述光学共振器由线型光学共振器构成。7.如权利要求5所述的光源设备，其中，所述周期是在所述环型光学共振器中循环的 波长的光在所述环型光学共振器中循环一周所用的时间的整数分之一。8.如权利要求5所述的光源设备，其中，当所述多个增益介质的总数被设为N、光在环 型光学共振器中循环以在相邻增益介质之间传播的时间被设为τ、Tl表示波长扫描的周 期时，在所述多个增益介质当中的具有相邻放大区域的增益介质的放大因子的时间变化中 具有周期Tl的信号分量的相位差9.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述增益介质是半导体光学放大器。10.如权利要求9所述的光源设备，其中，所述半导体光学放大器是使用从包含以下 的组中选择的材料的半导体光学放大器基于InGaAs的材料、基于GaAsSb的材料、基于 InAsP的材料、基于GaAsP的材料、基于InGaP的材料和基于AlGaAs的材料。11.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述增益介质是掺杂有稀土离子的光纤。12.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述增益介质是荧光色素。13.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述光波导由保偏光纤构成。14.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述光波导由单模光纤构成。15.如权利要求5所述的光源设备，其中，所述环型光学共振器包括光学调制器。16.如权利要求15所述的光源设备，其中，用于驱动光学调制器的频率等于所述环型 光学共振器所具有的自由谱范围的整数倍。17.如权利要求15所述的光源设备，其中，所述光学调制器兼作增益介质。18.如权利要求17所述的光源设备，其中，当施加到所述多个增益介质当中的相邻布 置的增益介质的高频信号的周期被设为Τ2，并且光在环型光学共振器中循环以在相邻增益 介质之间传播的时间被设为τ时，施加到相邻增益介质的信号的相位差19.如权利要求17所述的光源设备，其中，所述环型光学共振器的长度大于在所述环型光学共振器中循环的光脉冲的波包的长度。20.如权利要求1所述的光源设备，其中，所述光波导相对于所述多个增益介质的放大 区域的波长具有为零的群速度色散。21.如权利要求15所述的光源设备，还包括被配置为监视从所述环型光学共振器输出 的光的波长或强度并且向控制单元或光学调制器发送控制信号的单元。22.如权利要求21所述的光源设备，其中，从所述增益介质输出的放大自发辐射光的 谱被监视，并且，通过使用此信号来调整总增益。23.一种光学断层摄影图像拾取设备，包含光源单元，该光源单元使用根据权利要求1所述的光源设备； 样本测量单元，被配置为用来自所述光源单元的光照射样本，并且传输来自所述样本 的反射光；参考单元，被配置为用来自所述光源单元的光照射参考反射镜，并且传输来自所述参 考反射镜的反射光；干涉单元，被配置为使来自样本测量单元的反射光和来自参考单元的反射光干涉；光检测单元，被配置为检测来自所述干涉单元的干涉光；以及图像处理单元，被配置为基于由所述光检测单元检测的光而获得样本的断层摄影图像。全文摘要本专利技术涉及光源设备和使用光源设备的图像拾取设备。一种光源设备包含光学共振器，具有光波导和放大光的多个增益介质；以及控制单元，被配置为个别地控制所述多个增益介质的放大因子，其中，所述多个增益介质具有互不相同的最大增益波长，其放大区域相互部分重叠，并且，基于对所述放大因子的控制，将所述多个增益介质的总增益成为最大值时的波长设为可变。文档编号H01S5/04GK102097738SQ20101053677公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月9日 优先权日2009年12月9日专利技术者山田朋宏 申请人:佳能株式会社本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光源设备，包含：光学共振器，包括光波导和放大光的多个增益介质；以及控制单元，被配置为个别地控制所述多个增益介质的放大因子，其中，所述多个增益介质具有互不相同的最大增益波长，其放大区域相互部分重叠，并且，基于对所述放大因子的控制，将所述多个增益介质的总增益成为最大值时的波长设为可变。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：山田朋宏，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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