JP2014112667A - 光半導体素子、及び前記光半導体素子を光源として備えた光干渉断層撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光半導体素子であって、
第一のクラッド層と第二のクラッド層と、それらの間に設けられた、発光層とバリア層とを含む活性層とを有し、
前記発光層から発光される光のスペクトルが中心波長λc、スペクトル半値幅Δλである光半導体素子であり、前記第一のクラッド層と前記第二のクラッド層の少なくともいずれか一方が、下記の式(1)で示されるλsの波長の光を吸収する光吸収部を有している。
λs<(λc−(Δλ/2)) 式(1)
【選択図】 図1
Description
SLDは、誘導増幅を用い、更に共振させることで高出力かつ非常に狭いスペクトル幅の光を低い注入電流にて発振させる半導体レーザや、自然放出光を利用した放射角の広いLEDとは異なる。
すなわち、SLDは、誘導増幅を用いるが、高電流注入状態でも共振しない構成とすることで、高出力かつ広いスペクトル半値幅が得られることを特徴としている。
このような特徴を活かし、分光器、測長器、屈折率分布測定器、断層撮像装置、励起用光源等、様々な用途への応用が広がっている。
以下に、SLDの発光の特性について、図2を用いて説明する。
まず、発光のための層が量子井戸層1つ(Single Quantum well、以下SQWと略す)の場合について、図2(a)にそのスペクトル強度を示す。
図2(a)では、横軸に波長、縦軸にスペクトル強度を示しており、複数本あるスペクトル波形は、異なる注入電流に対応するものである。
図2(a)のうち最低電流注入時のスペクトル波形201と、最高電流注入時のスペクトル波形202とを比較すると、電流注入量の増加に伴い、高次準位での発光波長(点線の矢印203で示す)の強度が増加し、スペクトル半値幅が広がる。
この際、スペクトル形状変化としては、長波長側の変化は小さいが、高電流注入に伴い、短波長側の強度が増加している。
図2(b)は、組成が同じで井戸層の厚さを変えた2つの量子井戸の伝導帯側のバンド図を示す。黒い点はキャリアである電子を示している。
量子井戸204は、量子井戸205よりも厚さが薄いため、量子効果により、よりバンドギャップが大きくなり、短波長の発光が得られる。
それぞれの量子井戸に対応する利得を、図2(c)に示す。
低電流注入時は、量子井戸205に電子が溜まり発光する。電流注入量を増やしていくと、量子井戸204にも電子が溜まり発光するようになるが、同時に量子井戸205より高いエネルギーの位置からも発光するようになるため、量子井戸205からの利得形状は、実線207から点線208に変化する。結果的に、短波長側の強度がより増加する(点線矢印209)。以上のように、SQWでもMQWでも、SLDの特徴であるスペクトル半値幅を広げる際に、長波長側に比べ短波長側の強度がより増加する、という現象が生じる。
すなわち、短波長の光はエネルギーが高いため、波長によって測定系や測定対象物に損傷を与える場合がある。
また、電流注入を増やした際の強度の増加が激しいため、注入電流量によっては、かえってスペクトル半値幅が狭まる、スペクトル形状がガウシアン形状から大きくずれることにより測定の際ノイズとなる場合がある。
特に、眼底OCT(Optical Coherence Tomography)用の光源としてSLDを用いた場合、眼球に波長790nm以下の光が入射されると、視感度が高くなり、瞳の収縮を起こしてしまう。そのため、正確な測定が困難となる。
図11に特許文献1における半導体レーザ素子の利得形状とスペクトル形状を示す。図11の(a)、(b)は従来例、図11の(c)、(d)は特許文献1での実施例を示す。また、図12に特許文献1における半導体レーザ素子の活性層近辺の1つの構成を示すバンド図を示す。
この半導体レーザ素子では、ファブリペローレーザにおいて、バリア層32とクラッド層13の間に光吸収層14と分離層15を配置するという構成が採られている。
しかしながら、本発明の対象としているSLDではそもそも発光のためのメカニズムが異なり、高出力で広いスペクトル半値幅が得られるようにするために、レーザよりも高いキャリア密度が必要となる。
従って、特許文献1のような構成では、光吸収層へのキャリア進入をブロックすることができず、光吸収層へキャリアが注入されてしまう。すると、光吸収層によって光が吸収されず、更には光吸収層からの発光が起こってしまう場合が生じる。したがって、特許文献1の構成では、高出力で広いスペクトル半値幅が得られるようにするため、キャリアの注入密度を高くした場合に、短波長側の光強度が大きくなり、上記した測定系や測定対象物に損傷を与える場合があるという課題に対処することはできない。
前記発光層から発光される光のスペクトルが中心波長λc、スペクトル半値幅Δλである光半導体素子であって、
前記第一のクラッド層と前記第二のクラッド層の少なくともいずれか一方が、下記の式(1)で示されるλsの波長の光を吸収する光吸収部を有することを特徴とする。
λs<(λc−(Δλ/2)) 式(1)
また、本発明に係る光干渉断層撮像装置は、上記した光半導体素子を有する光源部と、
前記光源部からの光を検体に照射し、検体からの反射光を伝達させる検体測定部と、
前記光源部からの光を参照ミラーに照射し、該参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部と、
前記検体測定部からの反射光と前記参照部からの反射光とを干渉させる干渉部と、
前記干渉部からの干渉光を検出する光検出部と、
前記光検出部で検出された光に基づいて、前記検体の断層像を得る画像処理部と、を有することを特徴とする。
そして、第一のクラッド層と第二のクラッド層の少なくともいずれか一方が、下記の式(1)で示されるλsの波長の光を吸収する光吸収部を有することを特徴とする。
λs<(λc−(Δλ/2)) 式(1)
以下では、光半導体素子の一例であるスーパールミネッセントダイオード(SLD)を例として説明する。
上下をバリア層で挟まれた発光層に対し、その発光スペクトルの半値幅は変えず短波長側のみの強度を減少させるための光吸収部が、nまたはpにドーピングされたクラッド層内に配置された構成を有している。
具体的には、本実施形態のSLDは、図1に示される構成を有している。
すなわち、図1に示されるように、基板101上にnまたはp型にドーピングした下部クラッド層(第一のクラッド層)102が設けられている。
その上に、発光層106とバリア層120とを有するドーピングしない活性層103を配置し、その上にpまたはn型にドーピングした上部クラッド層(第二のクラッド層)104が設けられている。そして、その上にコンタクト層105が設けられている。
また、基板101の下部と、コンタクト層105の上部に電極が設けられている(不図示)。コンタクト層105と上部クラッド層104の一部はリッジ状に加工されている。
上部クラッド層104または下部クラッド層102のうちどちらか一方または双方に、発光層106からの光のうち、次の式(1)を満たすλs以下の波長を吸収する光吸収層107を配置する。
但し、
λc:発光層106から発光される光のスペクトル中心波長
Δλ:スペクトル半値幅
なお、図1では下部クラッド層102のみに、光吸収部107を設けた例を示している。また、本実施形態のSLDでは、発光層106から発光される光のスペクトル中心波長は、830〜870nmの範囲とするのが望ましい。
図3では横軸に波長を、縦軸に利得を示している。発光層106の利得スペクトル301に対して、スペクトル中心波長λcは、スペクトル半値幅Δλの中心波長としている。
点線は、光吸収部107の利得スペクトル302を示している。光吸収部107は、光強度を減少させたい領域であるλs以下において損失が得られるよう、組成や膜厚、配置する位置等を調整されている。このような構成とすることで、短波長領域での発光が抑制される。なお、光吸収部107を発光層106の近く、つまりドーピングしない活性層103内に配置するとより吸収効果が得られるように思われるが、同時にキャリアも注入されやすくなるため、光吸収部107からの発光が起きてしまう。
したがって、光吸収部107は、キャリア注入ができるだけ抑えられるよう、ドーピングされたクラッド層の中、かつ発光層106からの発光強度が低下しにくい位置に配置することが好ましい。
もし下部クラッド層102がドーピングされたクラッド層である場合、該クラッド層に配された光吸収部107の周囲の層(不図示)のドーピング濃度は、該周囲の層に隣接する層(不図示)のドーピング濃度に比べて低いことが好ましい。光吸収部が量子井戸層を有する場合、その量子井戸層において、その周囲の層のドーピング量により利得スペクトルが変化するためである。ドーピング量が多くなると、利得スペクトルはなまった形となり、損失領域がブロードになる。一方ドーピング量を少なくすると、利得スペクトルは短波長側がより急峻な形となり、所望の波長以下の強度をより効果的に減少させることができる。
周囲の層の厚さが薄すぎると利得スペクトル変化の効果が小さくなり、厚すぎるとキャリアの流れに影響を及ぼすため、SLDの構成によるが、周囲の層は、光吸収部107に隣接する領域のうち、上下20nm程度の厚さであることが好ましい。また、周囲の層に隣接する層のドーピング濃度は、周囲の層のドーピング濃度に比べて低ければ低いほど利得スペクトル変化の効果が大きいが、低すぎるとキャリアの流れに影響を及ぼすため、1/10以下であることが好ましく、特に1/10以下かつ1/1000以上であることがさらに好ましい。
図4は、図1に示すSLDの例における光吸収部107を配置した位置に対する、スペクトル形状や吸収効果の依存性を示す図である。
図4におけるSLDは、具体的にはつぎのように構成されている。
基板101はGaAs基板、下部クラッド層102はn型ドーピングしたAl0.5GaAs、活性層103は発光層/バリア層がIn0.07GaAs/ Al0.2GaAsで構成されている。
また、上部クラッド層104はp型ドーピングされたAl0.5GaAs、上部コンタクト層105はp型ドーピングされたGaAsで構成されている。
活性層103の厚さは48nm、発光層106の厚さは8nmとし、発光層106は、活性層103の中心に配置している。光吸収部107はGaAs層、厚さ5nmの場合とし、発光層106からの距離を変えた場合についての結果を示している。
ここで、距離ゼロのみ、光吸収層を付加しなかった場合の点となっており(発光層と光吸収層は同じ位置におけないため)、距離20nmまでは、光吸収層がドーピングされない活性層103内にある場合、距離20nm以上は、光吸収層がドーピングされた上部クラッド層104内にある場合を表す。
規格化強度が1より小さい場合は、吸収が起こっていることを表す。
発光層106のみのスペクトル形状(光吸収部107を付加しなかった場合)である実線401と比較すると、
光吸収部107がドーピングされないバリア層内にある場合(発光層106からの距離は15nm)の点線402では、790nm以下の波長の強度は減少しているが、スペクトル形状には820nm近辺に新たにピークが生じており、スペクトル形状が大きく変化している。
この820nm近辺のピークは、光吸収部107にキャリアが注入されたことにより発光が起こったことによるピークと考えられる。
スペクトル形状が点線402のようにガウシアン形状から大きくずれてしまうと、短波長からのピークによりノイズ成分の強度が出てしまう等の不具合が生じることがある。
図4(b)には図示していないが、更に距離を増やしていっても、スペクトル形状には大きな違いは見られない。
図4(a)より、距離を増加していくことにより、規格化強度は減少していく(吸収が増加する)が、最小値を経てまた上昇していくことが分かる。
図5に、図4と比較し、光吸収部107をGaAs、厚さ6nmと変え、発光層106に対し光吸収部107をn側に配置した以外は同様の結果を示す。
ドーピングされない活性層103中に光吸収部107を配置すると、規格化強度が1を超える。
これは、キャリアが注入され発光してしまったためと考えられる。光吸収部107をドーピングされた下部クラッド層102内に配置すると(距離が20nm以上)、規格化強度が1を下回り、790nmの強度が吸収されていることがわかる。
この値は50nm付近で最小値をとり、距離が更に増えると値が上昇していく(吸収量が減少していく)。
との屈折率差による導波路構造等の違いにより、多少の特性の違いはある。しかし、いずれも光吸収層をドーピングされない活性層103内に配置すると、スペクトル形状が大きく異なる、短波長側でも発光が起きてしまう等の不具合が生じる。
したがって、光吸収層は、ドーピングされたクラッド層内に配置する必要がある。
光吸収部107の数は、1つに限るものではなく、減少させたい光量によって調整することができる。特に発光層の体積が多い場合には、光吸収部の損失量が足りなくなる場合がある。その際に光吸収部を複数層としても良い。
また、片側のクラッド層のみだけでなく、上下両方のクラッド層内に配置しても良い。
以上で示したように、ノンドープの領域から最適な距離を離すことによりノンドープの領域をオーバーフローして到達する少数キャリアの流入を抑制することができる。
ところで、SLDでは一般的なレーザダイオードと比較して高いキャリア密度で駆動するため、オーバーフローする少数キャリアの量も多くなる。そのため、SLDの活性層の構造や駆動条件、より具体的には電流密度や活性層の温度によっては、上記対策だけでは十分にキャリアを抑制できず、光吸収層から発光が生じてしまう場合が存在する。
そのような場合、光吸収層とノンドープの領域の間にクラッド層よりもバンドギャップの小さな層やクラッド層よりもバンドギャップの大きな層を設けることで、さらに好適にキャリアの抑制を行うことができる。これら両方を設ける場合、ノンドープに近い側から、バンドギャップがクラッド層より小さい層、そしてその先にバンドギャップが大きい層を設けることが最も好適である。
例えば、発光層が複数の半導体層を有し、第一のクラッド層と第二のクラッド層の少なくともいずれか一方がドーピングされている形態を考える。このような形態において、第一および第二のクラッド層よりバンドギャップが小さく、かつ複数の半導体層のうち最も小さいバンドギャップを持つ層のバンドギャップより大きなバンドギャップを持つキャリア消費層が設けられている。キャリア消費層は発光層と光吸収層との間で、かつドーピングされたクラッド層内に設ける。
また、このキャリア消費層と、ドーピングされたクラッド層よりバンドギャップが大きな障壁層が発光層と光吸収層との間で、かつドーピングされたクラッド層内に位置しており、活性層、キャリア消費層、障壁層の順で設けられている。
具体例は実施例5に示す。
また、光吸収層としても量子井戸を用いた場合について記載したが、本発明はこれに限られるものではなく、所望の波長以下の波長帯に損失を持つものであれば、バルク、量子井戸、量子細線、量子ドットのいずれであっても良い。
光吸収層として、バルクを用いるよりも、量子井戸、量子細線、量子ドットを用いることにより、短波長側の吸収ピークがより急峻になる。
図10は、本実施形態における光干渉断層撮像装置の模式図である。
図10のOCT装置は、光を検体に照射する光源部(1001等)、検体部からの反射光を伝達させる検体測定部(1007等)、光を参照ミラーに照射して参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部(1002等)を備える。
また、2つの反射光を干渉させる干渉部(1003)、干渉部により得られた干渉光を検出する光検出部(1009等)、光検出部で検出された光に基づいて画像処理を行う(断層像を得る)画像処理部(1011)を備える。
光源部は、SLD光源1001と該SLD光源を制御する光源制御部1012を有して構成され、SLD光源1001は光照射用の光ファイバ1010を介して干渉部を構成するファイバカップラ1003に接続されている。
干渉部のファイバカップラ1003は、光源の波長帯域でシングルモードのもので構成し、各種ファイバカップラは3dBカップラで構成した。
反射ミラー1004は、参照光光路用ファイバ1002に接続されて参照部を構成し、ファイバ1002は、ファイバカップラ1003に接続されている。
光検出部は、受光用ファイバ1008とフォトディテクタ1009で構成され、ファイバカップラ1003で生ずる干渉光をフォトディテクタ1209に導く。フォトディテクタ1009で受光された光は信号処理装置1011にてスペクトル信号に変換され、さらにフーリエ変換を施すことで被験物体の奥行き情報を取得する。
取得された奥行き情報は画像出力モニター1013に断層画像として表示される。
ここで、信号処理装置1011は、パーソナルコンピュータ等で構成することができ、画像出力モニター1013は、パーソナルコンピュータの表示画面等で構成できる。
例えば、上記で説明した光源を本例のSLD光源1001として用いると、この光源装置は広帯域での情報取得が可能であるため、奥行き分解能が高解像な断層画像情報を高速に取得可能である。
更に、眼球の感度が高くなる790nm以下の波長における強度が低くなっているため、より正確な測定が可能となる。
このOCT装置は、眼科、歯科、皮膚科等における断層画像撮影に有用である。
尚、本実施例では、OCT装置の一例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の方式のOCT装置の光源として用いることができる。
[実施例1]
実施例1として、本発明を適用したスーパールミネッセントダイオード(SLD)の構成例について、図6を用いて説明する。
本実施例のSLDでは、発光スペクトルのうち、短波長側の光強度のみを減少させるデバイス構成として、クラッド層に吸収用量子井戸層が配置されて構成されている。
図6(a)に本実施例のSLDの層構成を示す。
図6(a)に示すように、基板601としてn型にドーピングしたInP基板を、下部クラッド層602としてn型にドーピングしたInPを用いる。
また、活性層603として発光層606/バリア層620(InGaAs0.7P/InGaAs0.35P)を、上部クラッド層604としてp型にドーピングしたInP、コンタクト層605としてp型にドーピングしたInPを用いる。発光層606の厚さは8nmとする。
光吸収層607として、厚さ8nmのInGaAs0.6P量子井戸層を上部クラッド層604内に配置した。
その位置は、活性層603と上部クラッド層604の界面から50nmの場所とした。
実線608に比較例として、光吸収層607がない場合、点線609に本実施例の光吸収層607を追加した場合を示す。
図6(b)より、光吸収層607を付加することにより中心波長近辺の強度の減少は見られないが、短波長側の強度が減少していることが分かる。
波長1.15umにおける強度は、光吸収層607の追加によって約35%減少した。またこの際半値幅の変化は約1%程度であった。
クラッド層に光吸収層を入れることにより、スペクトル形状には殆ど変化を与えず、短波長側の強度のみ減少させることができる。
実施例2として、実施例1と異なる形態(SLD)の構成例について、図7を用いて説明する。光吸収部が複数の光吸収層から構成されている形態の実施例である。
本実施例のSLDでは、発光スペクトルのうち、短波長側の光強度のみを減少させるデバイス構成として、クラッド層に光吸収層が2層設けられている。
本実施例のSLDは、図7に示すように、基板701としてn型にドーピングしたGaAs基板を、下部クラッド層702としてn型にドーピングしたAl0.5GaAsを用いる。
また、活性層703として発光層706/バリア層720(In0.07GaAs/Al0.2GaAs)を、上部クラッド層704としてp型にドーピングしたAl0.5GaAs、コンタクト層705としてp型にドーピングしたGaAsを用いる。発光層706の厚さは8nmとする。光吸収層707、708として、厚さ6nmのGaAs量子井戸層を、下部クラッド層702内に配置した。その位置は、活性層703と下部クラッド層702の界面からそれぞれ30、50nmの場所とした。
790nmでの強度は、約66%減少した。同構造において、光吸収層を30nmの位置に1層だけ追加した場合の強度は約39%、50nmの位置に1層だけ追加した場合の強度は約38%減少した。
本実施例は、活性層よりもn側に光吸収層を2つ配置した場合について記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光吸収層を3つ以上、p側クラッド層に複数配置、n側とp側のクラッド層両方に配置しても良い。
クラッド層に光吸収層を複数層設けることにより、スペクトル形状には殆ど変化を与えず、短波長側の強度のみを1層の場合よりもより多く減少させることができる。
実施例3として、上記各実施例と異なる形態(SLD)の構成例について、図8を用いて説明する。
本実施例のSLDでは、光吸収部である量子井戸層の周囲のドーピング量が、その周囲のクラッド層よりも低いドーピング量に構成されている。
図8(a)は、光吸収部807が下部クラッド層802中にあり、更に光吸収部807の周囲の層808のドーピング濃度が、下部クラッド層802のうち周囲の層808に隣接する層830と比較し低くなっている。
本実施例では、周囲808のドーピング濃度を、領域830の濃度と比較し2桁低くしている。また、ドーピング濃度を低くしている領域は、光吸収部807を中心とし上下20nmとしている。
下部クラッド層802のドーピング量は1.0×1018cm-1であり、光吸収部807の周囲の層808はn型にドーピングされたAl0.5GaAsで、そのドーピング量は1.0×1016cm-1、厚さは光吸収部807を中心として上下にそれぞれ20nmである。また、光吸収部807は、活性層803と下部クラッド層802との界面から50nmの位置に配置している。
本実施例では、光吸収部をn側に配置した例について記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光吸収層とその周囲のドーピング濃度を低下させた領域をp側に配置しても良い。また、p側とn側の両方に配置しても良い。
実施例4として、光の強度分布を、光ガイド層を用いて光吸収層側へ寄せるようにした構成例について、図9を用いて説明する。
本実施例では、光吸収部907を下部クラッド層902中に配置し、更に活性層903において、発光層906の上部、上部クラッド層904との境界部分を含む領域の屈折率が、他の活性層903よりも低い光ガイド層908を有している。
活性層903として、発光層906/バリア層920(In0.07GaAs/Al0.2GaAs)をそれぞれ8nm/20nmの厚さとし、そのうち上部クラッド層904側の活性層を10nmの厚さ分Al0.3GaAsに置き換え、これを光ガイド層908とする。
Al0.5GaAsから構成される下部クラッド層902中、活性層903との境界から50nm離れた位置に光吸収部907を配置すると、光ガイド層908がない時と比べ、波長790nmにおけるスペクトル強度は約3%低下する。
より具体的には、発光層からみて光吸収部と反対側のバリア領域内に周囲のバリア領域内よりも屈折率の低い領域を配置する、または発光のための量子井戸層からみて光吸収部と同じ側のクラッド層内に周囲のクラッド領域よりも屈折率の高い領域を配置する等でも良い。
光ガイド層を用いることで、より効果的に短波長の強度を吸収することが可能となる。
本実施例では、実施例2と同じ活性層703、クラッド層704、光吸収部707および708、基板701を用いている。
図13に本実施例の発光層付近の半導体層構造をバンド図として示す。クラッド層1302は実施例2のクラッド層702と同一の組成、すなわちn型にドーピングしたAl0.5GaAsで構成されているが、キャリア消費層1101と障壁層1102が含まれている点がクラッド層702とは異なる。
実施例2との違いは、活性層703と光吸収部707、708の間にクラッド層1302よりもバンドギャップの小さなキャリア消費層1101とクラッド層1302よりもバンドギャップの大きな障壁層1102が設けられている点である。これ以外の点は、実施例2と同一の構造である。そのため、この違いによる効果を以下で説明する。
本実施例では、ドーピング層内に光吸収部を設けることによる発光の抑制に加え、キャリア消費層1101と障壁層1102を設けることで、更に光吸収部へのキャリアの流入とキャリアを抑制できるメカニズムを説明する。
まず、クラッド層1302よりバンドギャップの大きな障壁層1102の効果について説明する。これは、従来の半導体レーザと同様に、オーバーフローを抑制するためにバンドギャップの大きな層を設けている。これによりバンドギャップ障壁ができる。
そして、キャリアがこの障壁を乗り越えるにはその差に相当するエネルギーが必要である。
しかしそのような高いエネルギーを持つキャリアは少ないため、大部分のキャリアはこの障壁でその先へ侵入することが食い止められる。
ノンドープの発光層からクラッド層1302に漏れ出た少数キャリアはバンドギャップの小さなキャリア消費層1101に流入する。そして、エネルギーポテンシャルの小さな領域であるため、そこに閉じ込められた状態となり長い時間とどまる。そのため、再結合する確率が上がり、この層でキャリアが消費される。
上記2つの層は本実施例のような順番で設けることが好ましい。キャリア消費層1101と障壁層1102間の障壁が最も大きくできる構成であり、この大きな障壁によるキャリアのオーバーフロー抑制と、その手前でのキャリアの消費の両方の組み合わせができる。
102:下部クラッド層
103:活性層
104:上部クラッド層
105:コンタクト層
106:発光層
107:光吸収部
Claims (9)
- 第一のクラッド層と第二のクラッド層と、
それらの間に設けられた、発光層とバリア層とを含む活性層とを有し、前記発光層から発光される光のスペクトルが中心波長λc、スペクトル半値幅Δλである光半導体素子であって、
前記第一のクラッド層と前記第二のクラッド層の少なくともいずれか一方が、下記の式(1)で示されるλs以下の波長の光を吸収する光吸収部を有することを特徴とする光半導体素子。
λs<(λc−(Δλ/2)) 式(1)
- 前記光吸収部が、量子井戸層を有することを特徴とする請求項1に記載の光半導体素子。
- 前記光吸収部が、複数の光吸収層を有し、
前記複数の光吸収層が、前記第一のクラッド層と前記第二のクラッド層のいずれか一方または双方に位置していることを特徴とする請求項2に記載の光半導体素子。 - 前記第一のクラッド層と前記第二のクラッド層は、ドーピングされた構成を備え、
前記ドーピングされたクラッド層に位置している前記光吸収部の周囲の層のドーピング濃度が、
前記周囲の層に隣接する層のドーピング濃度と比較し、低いドーピング濃度とされていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の光半導体素子。 - 前記バリア層、または前記光吸収層が位置しているクラッド層のいずれか一方または双方に、周囲と屈折率の異なる層を配置し、
前記発光層からの光強度分布が、前記クラッド層における前記光吸収層が位置する場所で増加するように構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光半導体素子。 - 前記発光層が複数の半導体層を有し、
前記第一のクラッド層と前記第二のクラッド層の少なくともいずれか一方がドーピングされており、
前記第一および第二のクラッド層よりバンドギャップが小さく、かつ前記複数の半導体層のうち最も小さいバンドギャップを持つ層のバンドギャップより大きなバンドギャップを持つキャリア消費層が、
前記発光層と前記光吸収層との間で、かつ前記ドーピングされたクラッド層内に設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光半導体素子。 - 前記キャリア消費層と、前記ドーピングされたクラッド層よりバンドギャップが大きな障壁層が前記発光層と前記光吸収層との間で、かつ前記ドーピングされたクラッド層内に位置しており、
前記活性層、前記キャリア消費層、前記障壁層の順で設けられていることを特徴とする請求項6に記載の光半導体素子。 - 前記発光層から発光される光のスペクトル中心波長が830〜870nmであり、
前記光吸収層により吸収される波長として、少なくとも790nm以下を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光半導体素子。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の光半導体素子を有する光源部と、
前記光源部からの光を検体に照射し、検体からの反射光を伝達させる検体測定部と、
前記光源部からの光を参照ミラーに照射し、該参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部と、
前記検体測定部からの反射光と前記参照部からの反射光とを干渉させる干渉部と、
前記干渉部からの干渉光を検出する光検出部と、
前記光検出部で検出された光に基づいて、前記検体の断層像を得る画像処理部と、
を有することを特徴とする光干渉断層撮像装置。
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