JP2020533570A5 - - Google Patents

Claims (17)

1. 空間分割多重化光学コーヒレンストモグラフィースキャニングに適する集積光子素子であって、前記光子素子が、
   １つの基板；
   外部光源からの発生単一サンプル採取ビームを受け取るように構成される、１つの光学入力ポート；
   サンプルのスキャンされた画像を取得するために、複数のサンプル採取ビームを前記素子から前記サンプルへ伝達するように構成される、複数の光学出力ポート；及び
   前記入力ポートを前記出力ポートのそれぞれに光学的に連結する多分岐導波管構造であって、前記導波管構造が前記基板に形成される複数の交互接続された導波管チャネルを含む、多分岐導波管構造；
   前記入力ポートにおいて受け取られる前記発生単一サンプル採取ビームを前記出力ポートにおける複数のサンプル採取ビームに分割する、複数のフォトニックスプリッターを形成するように構成される、前記導波管チャネル；
   を含み、
   ここで、前記フォトニックスプリッターと出力ポートとの間の前記導波管チャネルの部分が、前記複数のサンプル採取ビームのそれぞれの間の光学時間遅延を創成するために、異なる予め決められた長さを有し、
   前記導波管チャネルの間の予め決められた長さの差異が、画像が形成されるときに異なる物理的位置からの信号を異なる周波数バンドで検出するために、前記複数のサンプル採取ビームの間の光源のコーヒレンス長より短い光学遅延を生成するように選択される、
   光子素子。
2. 前記フォトニックスプリッターが前記基板上の多数のカスケード列に配置され、前記単一サンプル採取ビームが、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の各列における益々大きな数のサンプル採取ビームを創成するために、前記フォトニックプリッターにより各列に連続的に分割される、請求項１に記載の光子素子。
3. 前記出力ポートが、前記光子素子からの前記サンプル採取ビームを前記サンプルへ空気中に直接放出する、請求項１又は２に記載の光子素子。
4. 前記出力ポートが、前記サンプルから返還された複数の反射光信号を受け取るために配置され、前記フォトニックスプリッターが、複数の反射光信号を前記光学素子の前記入力ポートから放出される単一の反射光信号に結合するように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光子素子。
5. 前記複数の出力ポートが、前記基板の一方の側に一緒にクラスター化され、及び予め決められたピッチ間隔で離れて均一に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光子素子。
6. 前記光子素子における隣接する導波管チャネルのそれぞれの間の長さの差異が同じである、請求項５に記載の光子素子。
7. さらに、前記光子素子の前記入力ポートに連結する光学ファイバーを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光子素子。
8. 前記基板が、シリコン、絶縁体上のシリコン、リン化インジウム、ニオブ酸リチウム、窒素化シリコン、及びヒ素化ガリウムからなる群から選択される、請求項１に記載の光子素子。
9. 前記時間遅延領域における前記サンプル採取ビームが、前記スプリッター領域における前記サンプル採取ビームの通路に一般的に垂直な通路の中を移動する、請求項１に記載の光子素子。
10. 前記導波管チャネルが前記基板の中へエッチングされる、請求項１に記載の光子素子。
11. 空間分割多重化光学コーヒレンストモグラフィースキャニングに適切な低損失集積光子素子であって、前記光子素子が：
    １つの基板；
    外部光源からの発生単一サンプル採取ビームを受け取るように構成される、１つの光学入力ポート；
    外部参照光源からの参照光を受け取るように構成される、１つの参照光入力ポート；
    サンプルのスキャンされた画像を取得するために、複数のサンプル採取ビームを前記素子から前記サンプルへ伝達するように構成される、複数の光学出力ポート；
    前記入力ポートを前記出力ポートのそれぞれに光学的に連結する多分岐導波管構造であって、前記導波管構造が前記基板に形成される複数の交互接続された導波管チャネルを含み、前記導波管チャネルがスプリッター領域及び干渉計領域を形成する、導波管構造；
    前記入力ポートにおいて受け取られる前記発生単一サンプル採取ビームを前記出力ポートにおける複数のサンプル採取ビームに分割する、複数のフォトニックスプリッターを形成するように構成される、前記スプリッター領域における前記導波管チャネル；
    ここで、前記フォトニックスプリッターと出力ポートとの間の前記導波管チャネルの部分が、前記複数のサンプル採取ビームのそれぞれの間の光学時間遅延を創成するために、異なる予め決められた長さを有し、；
    前記干渉計領域における記導波管チャネルが、複数の光学干渉計を形成するように構成され、前記光学干渉計が前記時間遅延領域及び前記参照光における前記導波管チャネルに光学的に連結され、；
    ここで、前記光学干渉計が、前記サンプルから返還される複数の反射光信号を受け取るように配置され、前記光学干渉計が、前記光子素子の干渉信号出力ポートから放出される複数の干渉信号を生成するために、前記反射光信号を前記参照光と結合するように構成され、操作可能である、前記導波管チャネル；
    を含む、光子素子。
12. 前記フォトニックスプリッターが前記基板上の多数のカスケード列に配置され、前記単一サンプル採取ビームが、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の各列において益々大きな数のサンプル採取ビームを創成するために、前記フォトニックスプリッターにより各列において均一に及び連続的に分割される、請求項１１に記載の光子素子。
13. 前記光学干渉計が、前記スプリッター領域の最終列においてフォトニックスプリッターと光学的に連結する、請求項１２に記載の光学素子。
14. 前記サンプルから返還される前記反射光信号が、前記最終列における前記フォトニックスプリッターを通して前記干渉計へ移動し、前記スプリッター領域におけるフォトニックスプリッターの先行列をバイパスする、請求項１３に記載の光子素子。
15. 前記光学干渉計が、複数の参照光導波管チャネルを介して前記参照光入力ポートと光学的に連結する、請求項１１に記載の光子素子。
16. 前記導波管チャネルの間の前記予め決定される長さにおける差異が、画像が生成されるときに異なる物理的位置からの信号が異なる周波数バンドで検出されるように、前記複数のサンプル採取ビームの間の前記光源のコーヒレンス長より短い光学遅延を生成するように選択される、請求項１１に記載の光子素子。
17. 低損失集積光子素子を用いる空間分割多重化光学コーヒレンストモグラフィーシステムにおいて光を処理する方法であって、前記方法が：
    １つの光学入力ポート、複数の光学出力ポート、及び前記入力ポートを前記出力ポートのそれぞれに光学的に連結する多分岐導波管構造であって、前記導波管構造が前記素子に形成される複数の交互接続された導波管チャネルを含む導波管構造を含む、光子素子を提供すること；
    前記入力ポートにおける光源から単一サンプルビームを受け取ること；
    前記スプリッター領域における前記導波管チャネルにより形成される複数のインチップフォトニックスプリッターを用いて、前記サンプルビームを複数のサンプル採取ビームに分割すること；
    前記サンプル採取ビーム分割後に各導波管チャネルの長さを変動させることにより、前記複数のサンプル採取ビームの間の時間遅延を創成すること；及び
    前記出力ポート通してスキャンされるサンプルに向けて、前記複数のサンプル採取ビームを同時に並行して放出すること;
    前記出力ポートにおける前記サンプルから返還される複数の反射光信号を受け取ること；
    前記光子素子の干渉計領域における前記導波管チャネルにより形成される複数の干渉計に前記反射光信号を伝達すること；
    複数の干渉信号を発生するために、前記複数の干渉計を用いて前記反射光信号を参照光信号と結合すること；及び
    前記光子素子の干渉出力ポートから前記干渉信号を放出すること；
    を含む、方法。