JP5322444B2 - 測定装置および測定システム - Google Patents
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Description
Claims (35)
- 測定装置において、
放射装置(SE)と、反射された放射を検出する検出装置(DE)と、前記放射装置(SE)および前記検出装置(DE)を制御し、且つ前記検出装置(DE)の検出結果を処理する評価回路(AS)とを有し、
前記放射装置(SE)は垂直方向の放出方向を有する、少なくとも1つの第1の表面発光型の半導体素子(1)を有し、該半導体素子(1)は垂直方向において相互に間隔を置いて配置されており、且つ放射の生成に適している複数のアクティブ領域(4a,4b)が設けられている半導体ボディ(2)を包含し、2つの前記アクティブ領域(4a、4b)間においてはトンネル接合部(5)が前記半導体ボディ(2)内にモノリシックに集積されており、且つ2つの前記アクティブ領域(4a、4b)は前記トンネル接合部(5)により前記半導体素子(1)の動作時に導電的に接続されており、
前記トンネル接合部(5)を介して導電的に接続されている前記アクティブ領域(4a,4b)間に、第1のブラッグミラー(7)および第2のブラッグミラー(8)を有する周波数選択素子(6)が配置されており、前記トンネル接合部(5)は前記周波数選択素子(6)の前記第1のブラッグミラー(7)と前記第2のブラッグミラー(8)との間に配置されていることを特徴とする、測定装置。 - 前記周波数選択素子(6)は、前記半導体ボディ(2)において生成される放射の強度が該周波数選択素子(6)内では低減されているように構成されている、請求項1記載の測定装置。
- 前記第1のブラッグミラー(7)および前記第2のブラッグミラー(8)のうちの少なくとも1つは95%以下の反射率を有する、請求項1または2記載の測定装置。
- 前記第1のブラッグミラー(7)および前記第2のブラッグミラー(8)のうちの少なくとも1つは80%以下の反射率を有する、請求項3記載の測定装置。
- 前記第1のブラッグミラー(7)および前記第2のブラッグミラー(8)は異なる導電型を有する、請求項1から4までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記周波数選択素子(6)は前記半導体ボディ(2)内にモノリシックに集積されている、請求項1から5までのいずれか1項記載の測定装置。
- 2つの前記アクティブ領域(4a,4b)間に電流しぼりが構成されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記半導体素子(1)は内部共振器を有するか、動作に関して外部共振器と共に構成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記半導体ボディ(2)において2つのアクティブ領域(4a,4b)は前記共振器内の増幅領域として配置されており、前記共振器は2つの前記アクティブ領域(4a,4b)に対する共通の共振器として構成されている、請求項8記載の測定装置。
- 前記半導体ボディ(2)は、前記半導体素子(1)の動作時に前記共振器内に形成される放射フィールド(17)が、前記トンネル接合部(5)内で強度最小値(20)を有するように構成されている、請求項8または9記載の測定装置。
- 前記共振器は第1の共振器ミラー(11,12)および第2の共振器ミラー(11,12)により形成されている、請求項8から10までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記第1の共振器ミラー(11,12)および前記第2の共振器ミラー(11,12)のうちの少なくとも1つはブラッグミラーとして構成されている、請求項11記載の測定装置。
- 少なくとも1つの前記共振器ミラー(11,12)はドーピングされている、請求項11または12記載の測定装置。
- 前記共振器ミラー(11,12)は同一の導電型または異なる導電型を有する、請求項11から13までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記第1の共振器ミラー(11,12)および前記第2の共振器ミラー(11,12)はn導電型を有する、請求項11から14までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記半導体素子(1)は動作に関して電気的にポンピングされる半導体素子として構成されている、請求項1から15までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記半導体素子(1)はVCSELとして構成されている、請求項1から16までのいずれか1項記載の測定装置。
- 2つの前記アクティブ領域(4a,4b)は量子井戸構造を包含する、請求項1から17までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記トンネル接合部(5)は異なる導電型の2つのトンネル半導体層(51,52)を有する、請求項1から18までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記半導体ボディ(2)は、III-V族半導体材料系InxGayAl1-x-yP、InxGayAl1-x-yNまたはInxGayAl1-x-yAsからなるIII-V族半導体材料を含有する、但しそれぞれ0≦x≦1、0≦y≦1且つx+y≦1である、請求項1から19までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記半導体ボディ(2)は、III-V族半導体材料系InGaAsN、InGaAsSb、InGaAsSbNまたはInxGa1-xAsyP1-yからなるIII-V族半導体材料を含有する、但しそれぞれ0≦x≦1、0≦y≦1である、請求項1から20までのいずれか1項記載の測定装置。
- 少なくとも2つの前記アクティブ領域(4a,4b)は異なる波長の放射を生成する、請求項1から21までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記検出装置(DE)は少なくとも1つの第1の光電半導体素子を有する、請求項1から22までのいずれか1項記載の測定装置。
- 少なくとも1つの前記光電半導体素子はフォトダイオードまたはフォトトランジスタまたはフォト抵抗として構成されている、請求項23記載の測定装置。
- 反射された放射を検出する第2の検出装置(DE2)が設けられており、該第2の検出装置(DE2)は制御および評価のために前記評価回路(AS)と接続されている、請求項1から24までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記放射装置(SE)は、前記第1の表面発光型の半導体素子(1)に応じた複数の表面発光型の半導体素子を有する、請求項1から25までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記複数の表面発光型の半導体素子は一次元の放射フィールドまたは二次元の放射フィールドとして配置されている、請求項26記載の測定装置。
- 前記複数の表面発光型の半導体素子の放射放出は個別に制御される、請求項26または27記載の測定装置。
- 前記複数の表面発光型の半導体素子からの放射を収束して放出する、請求項26から28までのいずれか1項記載の測定装置。
- 前記放射装置(SE)から放出された放射を成形または案内する、もしくは成形および案内する少なくとも1つの光学素子を有する、請求項1から29までのいずれか1項記載の測定装置。
- 少なくとも1つの前記光学素子は、ミラー、光学的な空隙、光学格子、レンズ、光ファイバのうちの少なくとも1つを有する、請求項30記載の測定装置。
- 前記評価回路(AS)は前記第1の表面発光型の半導体素子(1)の放射放出をパルス状に制御する、請求項1から31までのいずれか1項記載の測定装置。
- 請求項1から32までのいずれか1項記載の測定装置を有する測定システムにおいて、
距離測定のために構成されていることを特徴とする、測定システム。 - 請求項1から32までのいずれか1項記載の測定装置を有する測定システムにおいて、
速度測定のために構成されていることを特徴とする、測定システム。 - 請求項1から32までのいずれか1項記載の測定装置を有する測定システムにおいて、
アダプティブクルーズコントロールとして構成されていることを特徴とする、測定システム。
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