DE102017204478A1 - A method of operating a variable wavelength waveguide surface emitting semiconductor laser - Google Patents

A method of operating a variable wavelength waveguide surface emitting semiconductor laser Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit HCG-Spiegel mit veränderlicher Wellenzahl k. Dabei wird ein Triggersignal auf Basis einer zeitabhängigen Steuerspannung oder gleichzeitig mit der Steuerspannung zeitgesteuert erzeugt, wobei das Triggersignal mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Triggerimpulse umfasst und sich die Wellenzahl in einem Zeitintervall zwischen zwei beliebigen zeitlich aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen um einen festen Wert ändert.

Figure DE102017204478A1_0000
The invention relates to methods for operating a surface emitting semiconductor laser with HCG mirror with variable wave number k. In this case, a trigger signal based on a time-dependent control voltage or simultaneously with the control voltage is generated in a time-controlled manner, wherein the trigger signal comprises a plurality of temporally successive trigger pulses and the wave number changes in a time interval between any two temporally successive trigger pulses by a fixed value.
Figure DE102017204478A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers mit veränderlicher Wellenzahl k.The invention relates to a method for operating a surface emitting semiconductor laser having a variable wave number k.

Der Auswertungs- und Bildgenerierungsalgorithmus in der Optischen Kohärenztomografie (OCT) basierend auf Frequenzraum (Frequency Domain)- OCT erfordert unter anderem die Anwendung von Fouriertransformationen auf das gewonnene Signal. Ein Spezialfall des Verfahrens stellt das Swept Source OCT (SSOCT) dar, bei dem die notwendige Erfassung des Spektrums sequentiell erfolgt und zu diesem Zweck eine hochfrequent durchstimmbare Laserquelle („Swept Source“) zum Einsatz kommt. Im Deutschen könnte man eine Swept Source als optischen Wobbelgenerator bezeichnen. Dabei kann es sich um einen durchstimmbaren Laser oder eine durchstimmbare LED handeln. Für die erforderliche Weiterverarbeitung und die FourierTransformation der Daten beim SSOCT Verfahren ist es erforderlich, dass das Spektrum mit äquidistanten Stützstellen bezüglich der Wellenzahl bzw. der Frequenz des Lichts vorliegt.The evaluation and image generation algorithm in optical coherence tomography (OCT) based on frequency domain (OCT) requires inter alia the application of Fourier transforms to the signal obtained. A special case of the method is the Swept Source OCT (SSOCT), in which the necessary acquisition of the spectrum takes place sequentially and for this purpose a high-frequency tunable laser source ("swept source") is used. In German, one could call a swept source an optical wobble generator. This can be a tunable laser or a tunable LED. For the required further processing and the Fourier transformation of the data in the SSOCT method, it is necessary that the spectrum is present with equidistant interpolation points with respect to the wavenumber or the frequency of the light.

Die Dynamik von Swept Sources folgt allerdings in der Regel einer nichtlinearen Funktion, ein mit fest vorgegebener Sampling-Rate aufgezeichnetes Signal erfüllt daher nicht die oben aufgestellten Anforderungen. Die Swept Source generiert aus diesem Grund neben dem durchstimmbaren Licht-Ausgangssignal immer auch ein sogenanntes k-Clock Signal und gibt dieses aus. Das k-Clock Signal ist ein Triggersignal, welches während der Durchstimmung des Lasers (sogenannter Sweep) das Verstimmen des Lasers um jeweils eine bestimmte Änderung der Wellenzahl k anzeigt.However, the swept-source dynamics usually follow a nonlinear function, so a signal recorded at a fixed sampling rate does not meet the requirements outlined above. For this reason, the swept source always generates a so-called k-clock signal in addition to the tunable light output signal and outputs it. The k-clock signal is a trigger signal, which indicates the detuning of the laser by a certain change of the wave number k during tuning of the laser (so-called sweep).

Das SSOCT-System kann nun dieses Signal als Triggersignal für die Datenerfassung nutzen, um auf diese Weise unmittelbar ein Spektrum mit äquidistante Stützstellen im k-Raum aufzunehmen. Alternativ kann bei einer Datenerfassung mit fester Sampling-Rate das k-Clock Signal genutzt werden, um das zeitäquidistant aufgenommene Signal durch Interpolation auf eine frequenzäquidistante Basis umzurechnen.The SSOCT system can now use this signal as a trigger signal for data acquisition in order to directly record a spectrum with equidistant interpolation points in k-space. Alternatively, in a data acquisition with a fixed sampling rate, the k-clock signal can be used to convert the time equidistant recorded signal by interpolation on a frequency equidistant basis.

Stand der TechnikState of the art

Das notwendige k-clock-Signal wird in gängigen OCT-Systemen optisch generiert. Hierzu wird ein Teil der erzeugten Laserleistung durch ein Frequenzfilter-Element geleitet und die transmittierte oder reflektierte Leistung gemessen. Als Filterelemente kommen z.B. ein Etalon als Fabry-Perot-Filter oder ein Interferometer - z.B. in Mach-Zehnder-Anordnung - zum Einsatz. Während des Frequenz-Sweeps resultiert die sich verändernde Wellenlänge des Lasers in einem periodischen Leistungssignal am Ausgang des Filter-Elements. Die Periodizität kann dabei durch die Parameter des Filterelements auf die Anforderungen der Applikation angepasst werden, z.B. über den Wegstreckenunterschied z der beiden Interferometerarme. EP2884224A1 beschreiben jeweils ein SSOCT mit interferometrisch erzeugtem Taktsignal. EP 3020105A1 empfiehlt, ein interferometrisches Taktsignal von der Rückseite des Lasers abzuleiten.The necessary k-clock signal is optically generated in common OCT systems. For this purpose, a part of the generated laser power is passed through a frequency filter element and measured the transmitted or reflected power. As filter elements, for example, an etalon as Fabry-Perot filter or an interferometer - for example in Mach-Zehnder arrangement - are used. During the frequency sweep, the changing wavelength of the laser results in a periodic power signal at the output of the filter element. The periodicity can be adjusted by the parameters of the filter element to the requirements of the application, for example over the distance difference z of the two interferometer arms. EP2884224A1 each describe a SSOCT with interferometrically generated clock signal. EP 3020105A1 recommends deriving an interferometric clock signal from the back of the laser.

Die oben genannten Herangehensweise zur Generierung des k-Clock-Signals erfordert präzise ausgeführte Optiken sowie eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Leistung am Ausgang des spektralen Filterelements. Die Baugruppe beinhaltet dadurch einen signifikanten Anteil an den Herstellkosten des Swept-Source Lasers. Darüber hinaus wird die k-clock Charakteristik durch die Ausführung der Optik fest vorgenommen. Eine Änderung der Anzahl von Triggerimpulsen je Wellenzahlintervall ist somit nicht ohne weiteres möglich. Weitergehend wird für die Generierung des k-clock Signals immer ein Anteil der Ausgangsleistung des Swept-Source Lasers aufgebraucht und somit die nutzbare Ausgangsleistung reduziert.The above-mentioned approach to generating the k-clock signal requires precisely designed optics as well as a measuring device for determining the power at the output of the spectral filter element. As a result, the assembly contains a significant proportion of the manufacturing costs of the swept-source laser. In addition, the k-clock characteristic is fixed by the execution of the optics. A change in the number of trigger pulses per wave number interval is thus not readily possible. Furthermore, a portion of the output power of the swept-source laser is always consumed for the generation of the k-clock signal, thus reducing the usable output power.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle für das SSOCT Verfahren, bei der auf einfache Weise ein Triggersignal generiert wird.The object of the invention is a method for operating a light source for the SSOCT method, in which a trigger signal is generated in a simple manner.

Lösung der Aufgabe:Solution of the task:

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1.The object is achieved by a method according to claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Vorteilhaft ist eine deutliche Reduzierung des Herstellaufwandes und der Kosten im Vergleich zu Anordnungen, die auf das optische Generieren eines Triggersignals angewiesen sind. Außerdem besteht die Möglichkeit für ein parametrisierbares Triggersignal beispielsweise per Software, z.B. für eine vorwählbare, auf die Anforderungen der jeweiligen Applikation einfach anpassbaren Anzahl von Triggerimpulsen je Wellenlängenintervall.It is advantageous to significantly reduce the manufacturing costs and the costs compared to arrangements that rely on the optical generation of a trigger signal. In addition, there is the possibility of a parameterizable trigger signal, for example by software, e.g. for a pre-selectable number of trigger pulses per wavelength interval, which can be easily adapted to the requirements of the respective application.

Beschreibungdescription

Das SSOCT- Verfahren erfordert eine schmalbandige Lichtquelle, welche Licht mit einer hohen Kohärenzlänge emittiert. Das Licht einer bestimmten Wellenlänge λ weist eine Wellenzahl k auf, die dem Kehrwert der Wellenlänge entspricht. Die Wellenzahl k muss über einen bestimmten Wellenzahlbereich k1 ... k2 veränderlich sein. Aus der Vielzahl verfügbarer Lichtquellen wird erfindungsgemäß ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser ausgewählt. Ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser wird auch als VCSEL (englisch vertical-cavity surface-emitting laser) bezeichnet. Ein solcher Laser ist wegen der hohen Kohärenzlänge von einigen 10 cm oder mehr besonders geeignet. Vorteilhaft kann ein Ein-Moden-Betrieb sein. Erfindungsgemäß wird ein oberflächenemittierender Halbleiterlaser (VCSEL) bereitgestellt. Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser umfasst einen Resonator. Der Resonator umfasst einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel. Der Resonator kann durch den ersten und den zweiten Spiegel begrenzt sein. Der erste und der zweite Spiegel können parallel zueinander angeordnet sein. Der erste Spiegel und der zweite Spiegel weisen einen Abstand voneinander auf. Der VCSEL kann eine Laserstrahlung in einer Richtung z emittieren, die senkrecht zum ersten Spiegel sein kann.The SSOCT method requires a narrow band light source which emits light with a high coherence length. The light of a certain wavelength λ has a wave number k which corresponds to the reciprocal of the wavelength. The wave number k must be variable over a certain wave number range k 1 ... k 2 . From the multiplicity of available light sources, a surface-emitting semiconductor laser is selected according to the invention. A surface emitting semiconductor laser is also referred to as VCSEL (English vertical-cavity surface-emitting laser). Such a laser is particularly suitable because of the high coherence length of several 10 cm or more. Advantageous may be a single-mode operation. According to the invention, a surface emitting semiconductor laser (VCSEL) is provided. The surface emitting semiconductor laser comprises a resonator. The resonator comprises a first mirror and a second mirror. The resonator may be limited by the first and second mirrors. The first and second mirrors may be arranged parallel to each other. The first mirror and the second mirror are spaced from each other. The VCSEL may emit laser radiation in a direction z which may be perpendicular to the first mirror.

Bekannte durchstimmbare VCSEL nutzen einen sogenannten MEMS-Spiegel (englisch microoptomechanical system) als einen der beiden Endspiegel der Laserkavität. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung kann die Position dieses Spiegels beeinflusst und somit die Gesamtlänge der Laserkavität verändert werden. Ein solcher MEMS-Spiegel besteht typischerweise aus einem beweglich gelagerten DBR Spiegel (englisch disributed bragg reflector). Wegen der hohen Masse eines aus mehreren Schichten aufgebauten bekannten DBR-Spiegels sind relativ hohe Stellkräfte erforderlich, um die Resonatorlänge durchzustimmen. Die Reproduzierbarkeit der Wellenzahleinstellung ist daher insbesondere bei schneller Verstellung bzw. bei hohen Durchstimmfrequenzen so schlecht, dass ein optisch generiertes Triggersignal erforderlich ist. Erfindungsgemäß hingegen ist der erste Spiegel als HCG (Hochkontrastgitter) ausgebildet. Ein HCG Spiegel kann eine ca. 200 Mal geringere Masse aufweisen im Vergleich zu einem DBR-Spiegel. Dadurch kann die Einstellgenauigkeit deutlich verbessert sein. Hochkontrastgitter werden auch als Subwellenlängengitter (sub wavelength grating) bezeichnet. HCG sind beispielsweise aus US20070115553A1 bekannt, deren Verwendung für VCSEL aus US20070153860A1 , US20100316079A1 und US20100316083A1 .Known tunable VCSEL use a so-called MEMS mirror (English microoptomechanical system) as one of the two end mirrors of the laser cavity. By applying an electrical voltage, the position of this mirror can be influenced and thus the total length of the laser cavity can be changed. Such a MEMS mirror typically consists of a movably mounted DBR mirror (English disributed bragg reflector). Due to the high mass of a built-up of several layers known DBR mirror relatively high actuating forces are required to tune the resonator length. The reproducibility of the wave adjustment is therefore so bad, especially in the case of rapid adjustment or at high tuning frequencies, that an optically generated trigger signal is required. In contrast, according to the invention, the first mirror is designed as HCG (high-contrast grating). An HCG level may be about 200 times lower in mass compared to a DBR level. As a result, the setting accuracy can be significantly improved. High contrast gratings are also referred to as sub-wavelength grating. For example, HCG are off US20070115553A1 known to use their for VCSEL US20070153860A1 . US20100316079A1 and US20100316083A1 ,

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle mit einer veränderlichen Wellenzahl k für ein SSOCT Verfahren umfasst das Bereitstellen eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers (VCSEL). Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser umfasst einen Resonator und weist eine im Resonator liegende Halbleiteroberfläche auf. Eine solche im Resonator liegende Halbleiteroberfläche kann beispielsweise durch Unterätzen des unten beschriebenen ersten Spiegels hergestellt werden. Die Halbleiteroberfläche kann parallel zum ersten Spiegel sein. Der VCSEL kann ein Substrat aufweisen. Der VCSEL kann eine Halbleiterstruktur aufweisen. Die Halbleiterstruktur kann wenigstens einen p-n-Übergang und wenigstens einen Quantengraben aufweisen. Die Halbleiterstruktur kann dafür vorgesehen sein, eine optische Verstärkung zu bewirken, die zum Laserbetrieb erforderlich ist. Die Halbleiteroberfläche kann auf einer Oberseite der Halbleiterstruktur angeordnet sein. Der Resonator umfasst einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel. Der erste Spiegel ist als HCG (Hochkontrastgitter) ausgebildet. Der erste Spiegel ist in einem veränderlichen Abstand l zu der Halbleiteroberfläche angeordnet. Der erste Spiegel kann also mit einem Parallelspalt der Dicke I zur Halbleiteroberfläche angeordnet sein. Der Spalt kann bevorzugt mit einem gasförmigen Medium gefüllt sein. Ebenfalls vorteilhaft kann der Spalt auch ohne Medium, d.h. unter Vakuum betrieben werden. Der Brechungsindex des Spaltes kann den Wert 1 aufweisen. Der Abstand l kann kleiner als 5µm sein. Der erste Spiegel kann mit einem Federelement verbunden sein. Das Federelement kann aus dem gleichen Material bestehen wie der erste Spiegel. Der erste Spiegel kann einen ersten elektrischen Kontakt aufweisen. Der erste Spiegel kann eine erste Elektrode darstellen. Der VCSEL kann eine zweite Elektrode mit einem zweiten elektrischen Kontakt aufweisen. Die zweite Elektrode kann vorteilhaft auf der Halbleiterstruktur angeordnet sein. Durch Anlegen einer Steuerspannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode kann der Abstand l verringert werden. Der zweite Kontakt kann eine Apertur aufweisen, durch die das Laserlicht hindurchtreten kann. Die zweite Elektrode kann aber auch in einem Abstand zur Halbleiterstruktur angeordnet sein, der größer ist als der Abstand l. Durch Anlegen einer Steuerspannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode kann in diesem Fall der Abstand l vergrößert werden.The method according to the invention for operating a light source with a variable wave number k for an SSOCT method comprises providing a surface emitting semiconductor laser (VCSEL). The surface-emitting semiconductor laser comprises a resonator and has a semiconductor surface lying in the resonator. Such a semiconductor surface lying in the resonator can be produced, for example, by undercutting the first mirror described below. The semiconductor surface may be parallel to the first mirror. The VCSEL may comprise a substrate. The VCSEL may have a semiconductor structure. The semiconductor structure may have at least one p-n junction and at least one quantum well. The semiconductor structure may be intended to effect an optical amplification required for laser operation. The semiconductor surface may be arranged on an upper side of the semiconductor structure. The resonator comprises a first mirror and a second mirror. The first mirror is designed as HCG (high-contrast grid). The first mirror is arranged at a variable distance l from the semiconductor surface. The first mirror can thus be arranged with a parallel gap of thickness I to the semiconductor surface. The gap may preferably be filled with a gaseous medium. Also advantageously, the gap may also be without medium, i. be operated under vacuum. The refractive index of the gap may be 1. The distance l can be less than 5μm. The first mirror may be connected to a spring element. The spring element may be made of the same material as the first mirror. The first mirror may have a first electrical contact. The first mirror may represent a first electrode. The VCSEL may include a second electrode having a second electrical contact. The second electrode can advantageously be arranged on the semiconductor structure. By applying a control voltage between the first and second electrodes, the distance ℓ can be reduced. The second contact may have an aperture through which the laser light can pass. However, the second electrode can also be arranged at a distance from the semiconductor structure that is greater than the distance l. By applying a control voltage between the first and the second electrode, the distance l can be increased in this case.

Erfindungsgemäß wird eine zeitlich veränderliche Steuerspannung U(t) erzeugt.According to the invention, a time-varying control voltage U (t) is generated.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Triggersignal mittels eines Elektronikmoduls erzeugt.According to the invention, a trigger signal is also generated by means of an electronic module.

Das Triggersignal kann ausschließlich auf Basis der zeitlich veränderlichen Steuerspannung U erzeugt werden.The trigger signal can be generated exclusively on the basis of the time-varying control voltage U.

Alternativ kann das Erzeugen eines ausschließlich zeitgesteuerten Triggersignals vorgesehen werden, wobei das Triggersignal gleichzeitig mit der zeitlich veränderlichen Steuerspannung U erzeugt wird.Alternatively, the generation of an exclusively time-triggered trigger signal can be provided, wherein the trigger signal is generated simultaneously with the time-varying control voltage U.

Das Triggersignal umfasst mehrere Impulsfolgen. Jede Impulsfolge umfasst mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Triggerimpulse. In einem Zeitintervall zwischen zwei beliebigen zeitlich aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen einer Impulsfolge ändert sich die Wellenzahl k um einen festen Wert. Die Änderung kann man mit Δk bezeichnen. Die Triggerimpulse können, müssen aber nicht, zeitlich äquidistant sein.The trigger signal comprises several pulse trains. Each pulse train comprises several temporally successive trigger pulses. In one Time interval between any two successive trigger pulses of a pulse train, the wave number k changes by a fixed value. The change can be denoted by Δk. The trigger pulses may, but need not, be equidistant in time.

Die zeitlich veränderliche Steuerspannung U wird an den ersten Spiegel angelegt. Dadurch ändert sich der Abstand l. Diese Änderung des Abstands l kann aufgrund der elektrostatischen Anziehung zwischen dem Spiegel und einer zweiten Elektrode bewirkt werden. Der Spiegel dient dabei als erste Elektrode. Die Steuerspannung kann zwischen einem ersten Kontakt, der mit dem Spiegel elektrisch verbunden ist und dem zweiten Kontakt, der mit der zweiten Elektrode elektrisch verbunden ist oder mit dieser identisch ist, angelegt werden. Dadurch kann es zu einer elektrostatischen Anziehungskraft zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode kommen, die von der angelegten Steuerspannung abhängt.The time-varying control voltage U is applied to the first mirror. This changes the distance l. This change in the distance I can be effected due to the electrostatic attraction between the mirror and a second electrode. The mirror serves as the first electrode. The control voltage may be applied between a first contact electrically connected to the mirror and the second contact electrically connected to or identical to the second electrode. This can lead to an electrostatic attraction between the first electrode and the second electrode, which depends on the applied control voltage.

Die Änderung des Abstandes l bewirkt eine Änderung der Wellenzahl k.The change of the distance l causes a change of the wave number k.

Die zeitliche Änderung der Steuerspannung kann kontinuierlich erfolgen. Idealerweise kann die Änderung der Wellenzahl ebenfalls kontinuierlich erfolgen, d.h. ohne Modensprünge des Lasers.The temporal change of the control voltage can be continuous. Ideally, the change in wavenumber may also be continuous, i. without fashion jumps of the laser.

Es kann eine erste Impulsfolge erzeugt werden, während die Wellenzahl k kontinuierlich von einem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu einem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird. Nachfolgend kann eine zweite Impulsfolge erzeugt werden, während die Wellenzahl kontinuierlich von dem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu dem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird. Im Zeitraum zwischen der ersten Impulsfolge und der zweiten Impulsfolge kann der Abstand I durch ein Rücksetzen der Steuerspannung U auf einen Anfangswert zurückgesetzt werden.A first pulse sequence can be generated while the wave number k is changed continuously from a first value k 1 of the wave number to a second value k 2 of the wave number. Subsequently, a second pulse train can be generated while the wave number is continuously changed from the first value k 1 of the wave number to the second value k 2 of the wave number. In the period between the first pulse train and the second pulse train, the distance I can be reset by resetting the control voltage U to an initial value.

Es kann eine erste Impulsfolge erzeugt werden, während die Wellenzahl k kontinuierlich von einem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu einem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird und nachfolgend kann eine zweite Impulsfolge erzeugt werden, während die Wellenzahl kontinuierlich von dem zweiten Wert k2 der Wellenzahl zu dem ersten Wert k1 der Wellenzahl verändert wird. In diesem Fall kann das Rücksetzen des Abstands l zwischen der ersten und der zweiten Pulsfolge entfallen.A first pulse train can be generated while the wave number k is continuously changed from a first value k 1 of the wave number to a second value k 2 of the wave number, and subsequently a second pulse train can be generated while the wave number is continuously from the second value k 2 the wave number is changed to the first value k 1 of the wave number. In this case, the resetting of the distance l between the first and the second pulse train can be omitted.

Die erste und die zweite Impulsfolge können jeweils einen ersten und einen letzten Triggerimpuls aufweisen. Zwischen dem letzten Triggerimpuls der ersten Impulsfolge und dem ersten Triggerimpuls der zweiten Impulsfolge kann eine Zeitspanne vergehen, die größer ist, als die mittlere Zeitspanne zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen des ersten Triggersignals. Das kann den Vorteil haben, dass die jeweiligen Pulsfolgen bei einer nachfolgenden Auswertung mit einem OCT-Signal synchronisiert werden können.The first and second pulse trains may each have a first and a last trigger pulse. Between the last trigger pulse of the first pulse train and the first trigger pulse of the second pulse train can pass a time period which is greater than the average time period between two temporally successive trigger pulses of the first trigger signal. This can have the advantage that the respective pulse sequences can be synchronized in a subsequent evaluation with an OCT signal.

Die Wellenzahl k kann eine Funktion f der Steuerspannung U sein. Die Funktion f kann in einem Intervall [Umin .. Umax] eine inverse Funktion g besitzen. Die Steuerspannung U kann in einem Zeitintervall, welches eine Impulsfolge einschließt der Funktion g(k(t)) entsprechen. Die Steuerspannung U kann in diesem Zeitintervall gemäß der Funktion g(k(t)) gewählt werden. Dazu können diskrete Sollwerte der Steuerspannung U als Funktionswerte g(k(t1)), g(k(t2)) .. g(k(tn)) in einer ersten Lookup- Tabelle hinterlegt sein.The wave number k may be a function f of the control voltage U. The function f may have an inverse function g in an interval [U min .. U max] . The control voltage U may correspond to the function g (k (t)) in a time interval including a pulse train. The control voltage U can be selected in this time interval according to the function g (k (t)). For this purpose, discrete setpoint values of the control voltage U can be stored as function values g (k (t 1 )), g (k (t 2 )). G (k (t n )) in a first look-up table.

Die Steuerspannung kann derart erzeugt werden, dass eine Folge von Sollwerten der Steuerspannung in einer ersten Lookup Tabelle in einem ersten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt sind und dass die Sollwerte der Steuerspannung zu Zeiten t1, t2, ..., tn fortlaufend abgerufen und mittels eines Digital-Analog-Wandlers (DA-Wandler) in die Steuerspannung U umgesetzt werden.The control voltage can be generated in such a way that a series of desired values of the control voltage are stored in a first lookup table in a first memory area of the electronic module and the setpoint values of the control voltage are continuously called at times t 1 , t 2 ,..., T n be converted into the control voltage U by means of a digital-to-analog converter (DA converter).

Eine Folge von Sollwerten des Triggersignals kann in einer zweiten Lookup Tabelle in einem zweiten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt sein. Die Sollwerte des Triggersignals können zu den Zeiten t1, t2, ..., tm fortlaufend abgerufen werden. Die abgerufenen Werte können als das Triggersignal ausgegeben werden.A sequence of desired values of the trigger signal can be stored in a second lookup table in a second memory area of the electronic module. The setpoint values of the trigger signal can be continuously called up at the times t 1 , t 2 ,..., T m . The retrieved values can be output as the trigger signal.

Eine Folge von Spannungswerten kann in einer dritten Lookup Tabelle in einem dritten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt sein. Dann kann fortlaufend jeweils ein Triggerimpuls vom Elektronikmodul ausgegeben werden, wenn der Sollwert der Steuerspannung dem jeweils nächsten Tabellenwert der dritten Lookup-Tabelle entspricht.A sequence of voltage values can be stored in a third look-up table in a third memory area of the electronic module. Then, in each case a trigger pulse can be output from the electronic module continuously if the desired value of the control voltage corresponds to the respective next table value of the third lookup table.

Außerdem wird eine erfindungsgemäße Lichtquelle mit einer veränderlichen Wellenzahl k angegeben umfassend einen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers, wobei der oberflächenemittierende Halbleiterlaser einen Resonator umfasst, wobei der Resonator einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel umfasst und der erste Spiegel als HCG (Hochkontrastgitter) ausgebildet ist und der erste Spiegel in einem veränderlichen Abstand l zu einer Halbleiteroberfläche angeordnet ist und außerdem umfassend ein Elektronikmodul. Die Lichtquelle ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mit dem Verfahren nach Anspruch 1 betrieben werden kann.In addition, a light source according to the invention is provided with a variable wavenumber k comprising a surface emitting semiconductor laser, wherein the surface emitting semiconductor laser comprises a resonator, wherein the resonator comprises a first mirror and a second mirror and the first mirror is formed as HCG (high contrast grating) and the first mirror is arranged at a variable distance l to a semiconductor surface and also comprising an electronic module. The light source is characterized in that it can be operated by the method according to claim 1.

Die Figuren zeigen Folgendes:

  • 1 zeigt einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser mit veränderlicher Wellenzahl.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Lichtquelle.
  • 3 zeigt eine Lichtquelle nach dem Stand der Technik.
  • 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
  • 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
  • 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
  • 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
  • 8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des Verfahrens
  • 9 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens noch mehr.
  • 10 zeigt ein siebentes Ausführungsbeispiel des Verfahrens
The figures show the following:
  • 1 shows a waveguide surface emitting semiconductor laser.
  • 2 shows a light source according to the invention.
  • 3 shows a light source according to the prior art.
  • 4 shows a first embodiment of the method.
  • 5 shows a second embodiment of the method.
  • 6 shows a third embodiment of the method.
  • 7 shows a fourth embodiment of the method.
  • 8th shows a fifth embodiment of the method
  • 9 shows a sixth embodiment of the method even more.
  • 10 shows a seventh embodiment of the method

Ausführungsbeispiele:EXAMPLES

1 zeigt einen oberflächenemittierenden Halbleiterlaser mit veränderlicher Wellenzahl. Der oberflächenemittierende Halbleiterlaser (2) (VCSEL) umfasst einen Resonator. Er weist eine im Resonator liegende Halbleiteroberfläche (10) auf. Der Resonator umfasst einen ersten Spiegel (3) und einen zweiten Spiegel (4) und ist durch diese beiden Spiegel begrenzt. Der erste Spiegel ist als HCG (Hochkontrastgitter) ausgebildet. Der erste Spiegel hat an den Seiten ein oder mehrere Federelemente 12, die über Abstandshalter 13 mit dem VCSEL verbunden sind. Der erste Spiegel (3) ist in einem veränderlichen Abstand l zu der Halbleiteroberfläche (10) angeordnet. Der Abstand l kann dadurch geändert werden, dass an den ersten Spiegel eine Steuerspannung U(t) angelegt werden kann. Die Steuerspannung wird über den ersten Kontakt 7 an den ersten Spiegel angelegt. Der Spiegel hat die zusätzliche Funktion einer ersten Elektrode. Bezugspotential für die elektrische Steuerspannung U(t) ist eine zweite Elektrode 8, die gleichzeitig als zweiter Kontakt ausgebildet ist. Diese weist eine Apertur 9 auf, damit das Laserlicht hindurchtreten kann. Durch das Anlegen der Steuerspannung wird ein elektrisches Feld ausgebildet, welches eine Anziehungskraft zwischen der ersten und zweiten Elektrode bewirkt. 1 shows a waveguide surface emitting semiconductor laser. The surface emitting semiconductor laser ( 2 ) (VCSEL) comprises a resonator. It has a semiconductor surface lying in the resonator ( 10 ) on. The resonator comprises a first mirror (3) and a second mirror ( 4 ) and is limited by these two mirrors. The first mirror is designed as HCG (high-contrast grid). The first mirror has one or more spring elements on the sides 12 that have spacers 13 connected to the VCSEL. The first mirror ( 3 ) is at a variable distance l to the semiconductor surface ( 10 ) arranged. The distance l can be changed by applying a control voltage U (t) to the first mirror. The control voltage is via the first contact 7 created on the first mirror. The mirror has the additional function of a first electrode. Reference potential for the electrical control voltage U (t) is a second electrode 8th , which is simultaneously formed as a second contact. This has an aperture 9 on, so that the laser light can pass. By applying the control voltage, an electric field is formed which causes an attraction force between the first and second electrodes.

Dadurch kommt es zu einer Verformung des Federelements und damit zu einer Veränderung des Abstands l. Weiterhin gezeigt ist eine Halbleiterstruktur 5, die für die optische Verstärkung sorgt und ein Substrat 6, welches als Ausgangsmaterial für die Herstellung des VCSEL dient. Die Laserstrahlung 11 wird hier senkrecht zur Halbleiteroberfläche in z-Richtung emittiert.This leads to a deformation of the spring element and thus to a change in the distance l. Also shown is a semiconductor structure 5 , which provides the optical amplification and a substrate 6 , which serves as starting material for the production of the VCSEL. The laser radiation 11 is emitted here perpendicular to the semiconductor surface in the z-direction.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Lichtquelle. Die Lichtquelle mit veränderlicher Wellenzahl 1 umfasst einen VCSEL 2 und ein Elektronikmodul 14. Das Elektronikmodul gibt eine zeitabhängige Steuerspannung U(t) und ein Triggersignal 17 aus. 2 shows a light source according to the invention. The light source with variable wave number 1 includes a VCSEL 2 and an electronics module 14 , The electronics module outputs a time-dependent control voltage U (t) and a trigger signal 17 out.

3 zeigt eine Lichtquelle nach dem Stand der Technik. Zum Betreiben ist ein optisches Interferometer 15 erforderlich, welches ein interferometrisches Meßsignal 16 generiert. Dabei handelt es sich um ein optisches k-clock Signal, welches als Triggersignal benutzt wird. Um das k-clock Signal zu generieren, muß ein Teil der Leistung des Laserstrahls 11 entnommen werden. 3 shows a light source according to the prior art. To operate an optical interferometer 15 is required, which is an interferometric measurement signal 16 generated. This is an optical k-clock signal, which is used as a trigger signal. To generate the k-clock signal must be part of the power of the laser beam 11 be removed.

4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens. Dargestellt sind die Wellenzahl k, die Steuerspannung U sowie das Triggersignal 17 über der Zeit. Es sei darauf hingewiesen, dass der Übersichtlichkeit halber hier, wie auch in den folgenden Abbildungen die Signalverläufe nur beispielhaft dargestellt sind. In der Praxis wird man vorteilhaft wesentlich mehr als die hier dargestellten fünfzehn Triggerimpulse je Impulsfolge wählen. Das können beispielsweise einige Tausend Impulse je Impulsfolge sein. Das Triggersignal umfasst mehrere Impulsfolgen (18, 19). Jede Impulsfolge umfasst mehrere Triggerimpulse 20. Es wird eine erste Impulsfolge 18 erzeugt, während die Wellenzahl k kontinuierlich von einem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu einem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird. Nachfolgend wird eine zweite Impulsfolge 19 erzeugt, während die Wellenzahl kontinuierlich von dem zweiten Wert k2 der Wellenzahl zu dem ersten Wert k1 der Wellenzahl verändert wird. Die erste und die zweite Impulsfolge weisen jeweils einen ersten 19 und einen letzten Triggerimpuls 20 auf. Zwischen dem letzten Triggerimpuls der ersten Impulsfolge und dem ersten Triggerimpuls der zweiten Impulsfolge vergeht eine Zeitspanne, die größer ist, als die Zeitspanne zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen des ersten Triggersignals. Das kann den Vorteil haben, dass die Pulsfolgen bei einer nachfolgenden Auswertung mit einem OCT-Signal synchronisiert werden können. Außerdem können dadurch die Stellen aus dem OCT Signal ausgeblendet werden, die nahe der Umkehrpunkte der Wellenzahl liegen, d.h. an den Umkehrpunkten der Bewegungsrichtung des ersten Spiegels. 4 shows a first embodiment of the method. Shown are the wave number k, the control voltage U and the trigger signal 17 over time. It should be noted that for the sake of clarity here, as in the following figures, the waveforms are shown only as an example. In practice, one will advantageously choose substantially more than the fifteen trigger pulses per pulse sequence shown here. This can be, for example, a few thousand pulses per pulse train. The trigger signal comprises a plurality of pulse sequences (18, 19). Each pulse train comprises several trigger pulses 20 , It will be a first pulse train 18 generated while the wave number k is continuously from a first value k 1 of the wave number is changed to a second value k 2 of the wave number. The following is a second pulse train 19 generated while the wave number is continuously changed from the second value k 2 of the wave number to the first value k 1 of the wave number. The first and second pulse trains each have a first 19 and a last trigger pulse 20 on. Between the last trigger pulse of the first pulse train and the first trigger pulse of the second pulse train elapses a time period which is greater than the time interval between two temporally successive trigger pulses of the first trigger signal. This can have the advantage that the pulse sequences can be synchronized in a subsequent evaluation with an OCT signal. In addition, this can hide the locations from the OCT signal which are close to the reversal points of the wavenumber, ie at the reversal points of the direction of movement of the first mirror.

5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens. Dargestellt sind die Wellenzahl k, die Steuerspannung U sowie das Triggersignal 17 über der Zeit. Das Triggersignal umfasst mehrere Impulsfolgen (18, 19). Jede Impulsfolge umfasst mehrere Triggerimpulse 20. Es wird eine erste Impulsfolge 18 erzeugt, während die Wellenzahl k kontinuierlich von einem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu einem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird. Nachfolgend wird eine zweite Impulsfolge 19 erzeugt, während die Wellenzahl kontinuierlich wiederum von dem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu dem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird. Im Zeitraum zwischen der ersten Impulsfolge und der zweiten Impulsfolge wird der Abstand l durch ein Rücksetzen der Steuerspannung U auf einen Anfangswert zurückgesetzt. 5 shows a second embodiment of the method. Shown are the wave number k, the control voltage U and the trigger signal 17 over time. The trigger signal comprises several pulse trains ( 18 . 19 ). Each pulse train comprises several trigger pulses 20 , It will be a first pulse train 18 generated while the wave number k is continuously changed from a first value k 1 of the wave number to a second value k 2 of the wave number. The following is a second pulse train 19 generated while the wave number is continuously changed in turn from the first value k 1 of the wave number to the second value k 2 of the wave number. In the period between the first pulse train and the second pulse train, the distance l is reset by resetting the control voltage U to an initial value.

6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens. Die Wellenzahl k ist eine Funktion f der Steuerspannung U sein, die in einem Intervall [Umin .. Umax] eine inverse Funktion g besitzt. Die Steuerspannung U entspricht in einem Zeitintervall, welches eine Impulsfolge einschließt, der Funktion g(k(t)). Die Steuerspannung U wird in diesem Zeitintervall gemäß der Funktion g(k(t)) gewählt. Dazu sind diskrete Sollwerte U1 MEMS .. Un MEMS der Steuerspannung U als Funktionswerte g(k(t1)), g(k(t2)) .. g(k(tn)) in einer ersten Lookup- Tabelle 23 hinterlegt. Die Sollwerte der Steuerspannung werden zu Zeiten t1, t2, ..., tn fortlaufend abgerufen und mittels eines Digital-Analog-Wandlers 26 in die Steuerspannung umgesetzt. Die Zeiten werden dabei durch einen ersten Takt 30 vorgegeben. Aus dem ersten Takt wird mittels eines Teilers 27, dem eine Torschaltung 28 nachgeschaltet ist, das ausschließlich zeitgesteuerte Triggersignal generiert. 6 shows a third embodiment of the method. The wave number k is a function f of the control voltage U, which has an inverse function g in an interval [U min .. U max ]. The control voltage U corresponds to the function g (k (t)) in a time interval including a pulse train. The control voltage U is selected in this time interval according to the function g (k (t)). For this purpose, discrete setpoint values U 1 MEMS ... U n MEMS of the control voltage U are present as function values g (k (t 1 )), g (k (t 2 )). G (k (t n )) in a first lookup table 23 deposited. The setpoint values of the control voltage are continuously called up at times t 1 , t 2 ,..., T n and converted into the control voltage by means of a digital-to-analog converter 26. The times are thereby by a first clock 30 specified. From the first bar is by means of a divider 27 , which is followed by a gate 28, which generates only timed trigger signal.

7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Verfahrens. Eine Folge von Sollwerten der Steuerspannung ist in einer ersten Lookup Tabelle 23 in einem ersten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt. Die Sollwerte der Steuerspannung zu Zeiten t1, t2, ..., tn fortlaufend abgerufen und mittels eines Digital-Analog-Wandlers 26 in die Steuerspannung umgesetzt. Die Zeiten werden dabei durch einen ersten Takt 30 vorgegeben. Eine Folge von Spannungswerten ist in einer dritten Lookup Tabelle 25 in einem dritten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt. Es wird fortlaufend über einen Komparator 11 jeweils ein Triggerimpuls vom Elektronikmodul ausgegeben, wenn der Sollwert der Steuerspannung dem jeweils nächsten Tabellenwert der dritten Lookup-Tabelle entspricht. 7 shows a fourth embodiment of the method. A sequence of desired values of the control voltage is stored in a first lookup table 23 in a first memory area of the electronic module. The setpoints of the control voltage at times t 1 , t 2 , ..., t n continuously retrieved and by means of a digital-to-analog converter 26 converted into the control voltage. The times are thereby by a first clock 30 specified. A sequence of voltage values is stored in a third look-up table 25 in a third memory area of the electronic module. It is continuously updated via a comparator 11 in each case a trigger pulse output from the electronic module, when the target value of the control voltage corresponds to the respective next table value of the third lookup table.

8 zeigt Eine Folge von Sollwerten der Steuerspannung ist in einer ersten Lookup Tabelle 23 in einem ersten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt. Die Sollwerte der Steuerspannung zu Zeiten t1, t2, ..., tn fortlaufend abgerufen und mittels eines Digital-Analog-Wandlers 26 in die Steuerspannung umgesetzt. Die Zeiten werden dabei durch einen ersten Takt 30 vorgegeben. Eine Folge von Sollwerten des Triggersignals U1 clock .. Un clock ist in einer zweiten Lookup Tabelle 24 in einem zweiten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt. Die Sollwerte des Triggersignals werden zu den Zeiten t1, t2, ..., tm fortlaufend abgerufen und die abgerufenen Werte als das Triggersignal ausgegeben. 8th A sequence of desired values of the control voltage is stored in a first look-up table 23 in a first memory area of the electronic module. The setpoints of the control voltage at times t 1 , t 2 , ..., t n continuously retrieved and by means of a digital-to-analog converter 26 converted into the control voltage. The times are thereby by a first clock 30 specified. A sequence of desired values of the trigger signal U 1 clock. U n clock is stored in a second lookup table 24 in a second memory area of the electronic module. The setpoint values of the trigger signal are continuously called up at the times t 1 , t 2 ,..., T m and the retrieved values are output as the trigger signal.

9 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens noch mehr. Hier wird das Triggersignal mittels eines zweiten Taktes 11 generiert, der eine höhere Taktfrequenz als der erste Takt aufweist, und mit diesem synchronisiert ist. 9 shows a sixth embodiment of the method even more. Here, the trigger signal by means of a second clock 11 generated, which has a higher clock frequency than the first clock, and is synchronized with this.

10 zeigt ein siebentes Ausführungsbeispiel des Verfahrens. Hier wird das Triggersignal ausschließlich auf Basis der zeitlich veränderlichen Steuerspannung U erzeugt, indem die erzeugte Steuerspannung U über einen Stufenkomparator 32 mit vorgegebenen Spannungen Ucomp verglichen und jeweils beim Überschreiten des folgenden vorgegebenen Spannungswertes ein Triggerimpuls ausgegeben wird. 10 shows a seventh embodiment of the method. Here, the trigger signal is generated exclusively on the basis of the time-varying control voltage U by the generated control voltage U via a stage comparator 32 is compared with predetermined voltages U comp and in each case a trigger pulse is output when exceeding the following predetermined voltage value.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lichtquelle mit veränderlicher WellenzahlLight source with variable wave number
22
oberflächenemittierender Halbleiterlasersurface-emitting semiconductor laser
33
erster Spiegelfirst mirror
44
zweiter Spiegelsecond mirror
55
HalbleiterstrukturSemiconductor structure
66
HalbleitersubstratSemiconductor substrate
77
Erster KontaktFirst contact
88th
Zweiter Kontakt, zweite ElektrodeSecond contact, second electrode
99
Aperturaperture
1010
HalbleiteroberflächeSemiconductor surface
1111
Laserstrahlunglaser radiation
1212
Federelementspring element
1313
Abstandshalterspacer
1414
Elektronikmodulelectronic module
1515
Optisches InterferometerOptical interferometer
1616
Interferometrisches MeßsignalInterferometric measurement signal
1717
Triggersignaltrigger signal
1818
Erste ImpulsfolgeFirst pulse train
1919
Zweite ImpulsfolgeSecond pulse train
2020
Triggerimpulstrigger pulse
2121
Erster TriggerimpulsFirst trigger pulse
2222
Letzter TriggerimpulsLast trigger pulse
2323
Erste Lookup- TabelleFirst lookup table
2424
Zweite Lookup- TabelleSecond lookup table
2525
Dritte Lookup- TabelleThird lookup table
2626
DA- WandlerDA converter
27 27
Teilerdivider
2828
Torschaltunggate
2929
Komparatorcomparator
3030
Erster TaktFirst bar
3131
Zweiter TaktSecond bar
3232
StufenkomparatorStufenkomparator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle (1) mit einer veränderlichen Wellenzahl k für ein SSOCT Verfahren umfassend a. Bereitstellen eines oberflächenemittierenden Halbleiterlasers (2), wobei der oberflächenemittierende Halbleiterlaser einen Resonator umfasst und eine im Resonator liegende Halbleiteroberfläche (10) aufweist, wobei der Resonator einen ersten Spiegel (3) und einen zweiten Spiegel (4) umfasst und der erste Spiegel als HCG (Hochkontrastgitter) ausgebildet ist und der erste Spiegel (3) in einem veränderlichen Abstand l zu der Halbleiteroberfläche (10) angeordnet ist, b. Erzeugen einer zeitlich veränderlichen Steuerspannung U(t), c. Erzeugen eines Triggersignals (17) ausschließlich auf Basis der zeitlich veränderlichen Steuerspannung U oder Erzeugen eines ausschließlich zeitgesteuerten Triggersignals (17) gleichzeitig mit der zeitlich veränderlichen Steuerspannung U mittels eines Elektronikmoduls (14), wobei das Triggersignal (17) mehrere Impulsfolgen (18, 19) umfasst und jede Impulsfolge mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Triggerimpulse (20) umfasst und sich die Wellenzahl k in einem Zeitintervall zwischen zwei beliebigen zeitlich aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen (20) einer Impulsfolge um einen festen Wert ändert. d. Anlegen der zeitlich veränderlichen Steuerspannung U an den ersten Spiegel, so dass der Abstand l verändert wird und die Änderung des Abstandes l eine Änderung eine Änderung der Wellenzahl k bewirkt,A method of operating a light source (1) having a variable wavenumber k for a SSOCT method a. Providing a surface-emitting semiconductor laser (2), the surface-emitting semiconductor laser comprising a resonator and having a semiconductor surface (10) in the resonator, the resonator comprising a first mirror (3) and a second mirror (4) and the first mirror as HCG ( High-contrast grating) is formed and the first mirror (3) is arranged at a variable distance l from the semiconductor surface (10), b. Generating a time-variable control voltage U (t), c. Generating a trigger signal (17) exclusively on the basis of the time-varying control voltage U or generating an exclusively timed trigger signal (17) simultaneously with the time-varying control voltage U by means of an electronic module (14), wherein the trigger signal (17) comprises a plurality of pulse trains (18, 19) and each pulse train comprises a plurality of temporally successive trigger pulses (20) and the wave number k changes by a fixed value in a time interval between any two temporally successive trigger pulses (20) of a pulse train. d. Applying the time-varying control voltage U to the first mirror, so that the distance l is changed and the change in the distance l a change causes a change in the wave number k, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Impulsfolge (18) erzeugt wird, während die Wellenzahl k kontinuierlich von einem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu einem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird und nachfolgend eine zweite Impulsfolge (19) erzeugt wird, während die Wellenzahl kontinuierlich von dem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu dem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wirdMethod according to Claim 1 characterized in that a first pulse train (18) is generated while the wave number k is changed continuously from a first value k 1 of the wavenumber to a second value k 2 of the wavenumber and subsequently a second pulse train (19) is generated while the Wavelength is continuously changed from the first value k 1 of the wave number to the second value k 2 of the wave number Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Impulsfolge (18) erzeugt wird, während die Wellenzahl k kontinuierlich von einem ersten Wert k1 der Wellenzahl zu einem zweiten Wert k2 der Wellenzahl verändert wird und nachfolgend eine zweite Impulsfolge (19) erzeugt wird, während die Wellenzahl kontinuierlich von dem zweiten Wert k2 der Wellenzahl zu dem ersten Wert k1 der Wellenzahl verändert wirdMethod according to Claim 1 characterized in that a first pulse train (18) is generated while the wave number k is changed continuously from a first value k 1 of the wavenumber to a second value k 2 of the wavenumber and subsequently a second pulse train (19) is generated while the Wavelength is continuously changed from the second value k 2 of the wave number to the first value k 1 of the wave number Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (18) und die zweite Impulsfolge (19) jeweils einen ersten (21) und einen letzten Triggerimpuls (22) aufweisen und dass zwischen dem letzten Triggerimpuls der ersten Impulsfolge und dem ersten Triggerimpuls der zweiten Impulsfolge eine Zeitspanne vergeht, die größer ist, als die Zeitspanne zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Triggerimpulsen des ersten Triggersignals.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first (18) and the second pulse train (19) each have a first (21) and a last trigger pulse (22) and that between the last trigger pulse of the first pulse train and the first trigger pulse the second pulse train passes a time period which is greater than the time interval between two temporally successive trigger pulses of the first trigger signal. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenzahl eine Funktion f der Steuerspannung U ist und dass die Funktion f in einem Intervall [Umin .. Umax] eine inverse Funktion g besitzt und dass die Steuerspannung U in einem Zeitintervall, welches eine Impulsfolge (18) einschließt der Funktion g(k(t)) entspricht und die Steuerspannung U in diesem Zeitintervall gemäß der Funktion g(k(t)) gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wave number is a function f of the control voltage U and that the function f in an interval [Umin .. Umax] has an inverse function g and that the control voltage U in a time interval which a Pulse train (18) includes the function g (k (t)) and the control voltage U is selected in this time interval according to the function g (k (t)). Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerspannung derart erzeugt wird, dass eine Folge von Sollwerten der Steuerspannung in einer ersten Lookup Tabelle (23) in einem Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt sind und dass die Sollwerte der Steuerspannung zu Zeiten t1, t2, ..., tn fortlaufend abgerufen und mittels eines Digital-Analog-Wandlers (26) in die Steuerspannung umgesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control voltage is generated such that a sequence of desired values of the control voltage in a first lookup table (23) are stored in a memory area of the electronic module and that the setpoint values of the control voltage at times t 1 , t 2 , ..., t n continuously retrieved and converted into the control voltage by means of a digital-to-analog converter (26). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folge von Sollwerten des Triggersignals in einer zweiten Lookup Tabelle (24) in einem zweiten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt sind und dass die Sollwerte des Triggersignals zu den Zeiten t1, t2, ..., tm fortlaufend abgerufen und die abgerufenen Werte als das Triggersignal ausgegeben werden.Method according to Claim 6 , characterized in that a sequence of desired values of the trigger signal in a second lookup table (24) are stored in a second memory area of the electronic module and that the setpoint values of the trigger signal at the times t 1 , t 2 , ..., t m continuously retrieved and the retrieved values are output as the trigger signal. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folge von Spannungswerten in einer dritten Lookup Tabelle (25) in einem dritten Speicherbereich des Elektronikmoduls hinterlegt sind und dass fortlaufend jeweils ein Triggerimpuls vom Elektronikmodul ausgegeben wird, wenn der Sollwert der Steuerspannung dem jeweils nächsten Tabellenwert der dritten Lookup-Tabelle entspricht.Method according to Claim 6 , characterized in that a sequence of voltage values in a third look-up table (25) are stored in a third memory area of the electronic module and that each time a trigger pulse is output from the electronic module, if the target value of the control voltage to the respective next table value of the third lookup table equivalent. Lichtquelle (1) mit einer veränderlichen Wellenzahl k umfassend a. einen oberflächenemittierenden Halbleiterlasers (2), wobei der oberflächenemittierende Halbleiterlaser einen Resonator umfasst, wobei der Resonator einen ersten Spiegel (3) und einen zweiten Spiegel (4) umfasst und der erste Spiegel als HCG (Hochkontrastgitter) ausgebildet ist und der erste Spiegel in einem veränderlichen Abstand l zu einer Halbleiteroberfläche (10) angeordnet ist und b. ein Elektronikmodul, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle mit dem Verfahren nach Anspruch 1 betrieben werden kann.Light source (1) with a variable wave number k comprising a. a surface emitting semiconductor laser (2), the surface emitting semiconductor laser comprising a resonator, the resonator comprising a first mirror (3) and a second mirror (4) and the first mirror is formed as HCG (high contrast grating) and the first mirror is in a variable Distance l is arranged to a semiconductor surface (10) and b. an electronic module, characterized in that the light source with the method according to Claim 1 can be operated.
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