JP5717392B2 - LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGING DEVICE USING THE SAME - Google Patents

LIGHT SOURCE DEVICE AND IMAGING DEVICE USING THE SAME Download PDF

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Description

本発明は、発振波長を変化させることが可能な光源装置、及びこれを用いた撮像装置に関する。   The present invention relates to a light source device capable of changing an oscillation wavelength and an imaging device using the same.

光源、特にレーザ光源については、発振波長を可変とするものが通信ネットワーク分野や検査装置の分野で種々利用されてきている。
通信ネットワーク分野では、高速な波長切替、また、検査装置の分野では高速で広範な波長掃引が、要望されている。
検査装置における波長可変(掃引)光源の用途としては、レーザ分光器、分散測定器、膜厚測定器、波長掃引型光トモグラフィー(Swept Source Optical Coherence Tomography:SS−OCT)装置等がある。
As light sources, particularly laser light sources, various types having variable oscillation wavelengths have been used in the fields of communication networks and inspection devices.
In the field of communication networks, high-speed wavelength switching is required, and in the field of inspection equipment, high-speed and wide-range wavelength sweeping is desired.
Applications of the wavelength tunable (sweep) light source in the inspection apparatus include a laser spectrometer, a dispersion measuring instrument, a film thickness measuring instrument, and a wavelength sweep optical coherence tomography (SS-OCT) apparatus.

光トモグラフィーは、光干渉を用いて検体の断層像を撮像するもので、ミクロンオーダーの空間分解能が得られることや無侵襲性等の理由から医用分野における研究が近年、盛んになってきている撮像技術である。
波長掃引型光コヒーレンストモグラフィーでは、深さ情報を得るのにスペクトル干渉を用い、分光器を用いないことから光量のロスが少なく高SN比の像取得も期待されている。
SS−OCT技術を適用した医用画像撮像装置を構成する場合には、掃引速度が速いほど画像取得時間を短縮でき、また、波長掃引幅が広いほど断層像の空間解像度を高めることが可能なためこれらのパラメータは重要である。
具体的には波長掃引幅Δλ、発振波長λ0、とするとき深さ分解能は
Optical tomography captures tomographic images of specimens using optical interference, and research in the medical field has become popular in recent years because of the ability to obtain micron-order spatial resolution and non-invasiveness. Technology.
In wavelength-swept optical coherence tomography, spectral interference is used to obtain depth information, and no spectroscope is used. Therefore, it is expected to acquire an image with a high S / N ratio with little light loss.
In the case of configuring a medical imaging apparatus to which the SS-OCT technology is applied, the image acquisition time can be shortened as the sweep speed increases, and the spatial resolution of the tomographic image can be increased as the wavelength sweep width increases. These parameters are important.
Specifically, when the wavelength sweep width is Δλ and the oscillation wavelength is λ0, the depth resolution is

Figure 0005717392
Figure 0005717392

で表される。したがって奥行き分解能を高めるためには波長掃引幅の拡大が必要であり、広帯域な波長掃引光源が求められている。
こうした中、SS−OCT装置に用い得る光源として、主に通信分野で使用される帯域にて検討されてきた共振器中の屈折率の波長分散(以下、単に「分散」ともいう。)を利用して波長を可変とする分散チューニングの手法が非特許文献1に開示されている。
It is represented by Therefore, in order to increase the depth resolution, the wavelength sweep width needs to be expanded, and a broadband wavelength sweep light source is required.
Under such circumstances, as the light source that can be used in the SS-OCT apparatus, the wavelength dispersion of the refractive index in the resonator (hereinafter also simply referred to as “dispersion”) that has been studied mainly in the band used in the communication field is used. Non-Patent Document 1 discloses a dispersion tuning method for changing the wavelength.

この分散チューニングでは共振器の自由スペクトル間隔(Free Spectral Range :以下「FSR」ともいう。)が波長依存性を持っていることを用いて、能動モード同期状態での発振波長を制御する。つまり、能動モード同期を生じせしめる変調信号の周波数を変化させることで波長掃引行うことから、変調信号の周波数を高速に変化させることで、高速な波長掃引が可能となる。
ここで、自由スペクトル間隔は、共振器内を周回する光に対する共振器モードの周波数間隔を示す。自由スペクトル間隔(FSR)は真空中の光速をcとし、共振器が持つ屈折率をn、共振器長をLとしたとき以下の式(2)で表される。
In this dispersion tuning, the oscillation wavelength in the active mode-locked state is controlled by using the fact that the free spectral range (hereinafter referred to as “FSR”) of the resonator has wavelength dependency. That is, since the wavelength sweep is performed by changing the frequency of the modulation signal that causes the active mode synchronization, the wavelength sweep can be performed at a high speed by changing the frequency of the modulation signal at a high speed.
Here, the free spectral interval indicates the frequency interval of the resonator mode with respect to the light circulating in the resonator. The free spectral interval (FSR) is expressed by the following equation (2), where c is the speed of light in vacuum, n is the refractive index of the resonator, and L is the resonator length.

Figure 0005717392
Figure 0005717392

分散チューニング方式は、このFSRが波長依存性を有していることを利用し、モードロック周波数を掃引する事でモードロック時の中心波長を掃引する技術である。
また、非特許文献1は、分散チューニングによる波長掃引範囲Δλは以下の式で表わされるとしている。
The dispersion tuning method is a technique for sweeping the center wavelength at the time of mode lock by sweeping the mode lock frequency by utilizing the fact that the FSR has wavelength dependency.
In Non-Patent Document 1, the wavelength sweep range Δλ by dispersion tuning is expressed by the following equation.

Figure 0005717392
Figure 0005717392

ここで、nは共振器の屈折率、Dは共振器の分散パラメータ、Nはモードロックの次数(自然数)である。   Here, n is the refractive index of the resonator, D is the dispersion parameter of the resonator, and N is the order (natural number) of the mode lock.

S.Yamashita, et al. Opt. Exp. Vol.1 4, pp.9299(2006)S. Yamashita, et al. Opt. Exp. Vol. 14 pp. 9299 (2006)

非特許文献1に開示された分散チューニング方式による波長掃引では変調信号の周波数を高速に変化させることで波長掃引速度を高めることが可能である。
しかし、モード同期レーザであるため一定の位相関係を有する複数モードが同時発振することから、発振スペクトルのスペクトル幅(線幅)は、比較的広がりやすく、狭いスペクトル幅が必要とされる用途には必ずしも十分対応できないのが実情である。
In the wavelength sweep by the dispersion tuning method disclosed in Non-Patent Document 1, it is possible to increase the wavelength sweep speed by changing the frequency of the modulation signal at high speed.
However, since it is a mode-locked laser, multiple modes with a certain phase relationship oscillate simultaneously, so the spectrum width (line width) of the oscillation spectrum is relatively wide, and for applications that require a narrow spectrum width. The situation is not always enough.

本発明は、発振スペクトル線幅の狭小化と、高速な波長掃引と、を同時に達成し得る光源装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a light source device capable of simultaneously achieving narrowing of an oscillation spectrum line width and high-speed wavelength sweep.

本発明により提供される光源装置は、光を増幅させる光増幅媒体と、光導波路と、光の強度を変調する光変調器と、を含んで構成される光共振器を備えた光源装置であって、前記光共振器は、該光共振器を周回する光に対する増幅率が複数の周波数域において、それぞれ極大値と極小値をとるように構成され、前記光の周波数をν、前記光共振器の屈折率をn(ν)、前記光共振器の長さをl、光速をc、自然数をaとして、前記光変調器を変調する周波数fmは、fm = a×c /(n(ν)×l)を満足し、前記周波数fmに対応して発振周波数が変化すると共に、該発振周波数は前記複数の周波数域における前記極大値をとる周波数に対応して定まり、前記極大値の帯域幅が2×fmよりも大きいことを特徴とする。   A light source device provided by the present invention is a light source device including an optical resonator including an optical amplification medium that amplifies light, an optical waveguide, and an optical modulator that modulates the intensity of light. The optical resonator is configured such that an amplification factor for light circulating around the optical resonator has a maximum value and a minimum value in a plurality of frequency ranges, and the frequency of the light is ν, and the optical resonator The frequency fm for modulating the optical modulator is fm = a × c / (n (ν) where n (ν) is the refractive index of the optical resonator, l is the length of the optical resonator, c is the speed of light, and a is the natural number. Xl) is satisfied, the oscillation frequency changes corresponding to the frequency fm, the oscillation frequency is determined corresponding to the frequency having the maximum value in the plurality of frequency ranges, and the bandwidth of the maximum value is It is characterized by being larger than 2 × fm.

本発明の光源装置では、光共振器が、該光共振器を周回する光に対する増幅率が複数の周波数域において、それぞれ極大値と極小値をとるように構成されている。つまり、周波数に対する増幅率が、複数の極大値及び極小値をとる。そして、光変調器を変調する周波数fmが、fm = a×c /(n(ν)×l)を満足し、周波数fmに対応して発振周波数が変化することから、周波数fmにより制御されるモードロック方式の光源装置となる。   In the light source device of the present invention, the optical resonator is configured such that the amplification factor for the light circulating around the optical resonator takes a maximum value and a minimum value in a plurality of frequency ranges, respectively. That is, the amplification factor with respect to the frequency has a plurality of maximum values and minimum values. Since the frequency fm for modulating the optical modulator satisfies fm = a × c / (n (ν) × l) and the oscillation frequency changes corresponding to the frequency fm, the frequency fm is controlled. It becomes a mode-lock type light source device.

本発明の光源装置では、前記極大値の帯域幅が2×fmよりも大きいことから、発振周波数近傍のサイドバンドが抑制された状態で発振が生ずるので、発振スペクトル波長は急峻で狭小化されたものとなる。そして、発振周波数は複数の周波数域における前記極大値をとる周波数に対応して定まるので、周波数fmを制御することで発振波長を高速に可変可能な光源装置となる。   In the light source device of the present invention, since the bandwidth of the maximum value is larger than 2 × fm, the oscillation occurs in a state where the sideband in the vicinity of the oscillation frequency is suppressed, so that the oscillation spectrum wavelength is steep and narrowed. It will be a thing. Since the oscillation frequency is determined corresponding to the frequency having the maximum value in a plurality of frequency ranges, the light source device can change the oscillation wavelength at high speed by controlling the frequency fm.

本発明の光源装置の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the light source device of this invention 本発明の光源装置における増幅率スペクトルを示すグラフThe graph which shows the amplification factor spectrum in the light source device of this invention モード同期(モードロック)動作における発振スペクトルを示すグラフGraph showing the oscillation spectrum in mode-locked operation 本発明の光源装置における増幅率スペクトルと発振スペクトルを示すグラフThe graph which shows the amplification factor spectrum and oscillation spectrum in the light source device of this invention 本発明の光源装置における増幅率スペクトルと発振スペクトルを示すグラフThe graph which shows the amplification factor spectrum and oscillation spectrum in the light source device of this invention 本発明の実施例1の装置を説明する模式図Schematic diagram illustrating the apparatus of Example 1 of the present invention 本発明の実施例2の装置の一例を説明する模式図Schematic diagram illustrating an example of an apparatus according to the second embodiment of the present invention 本発明の実施例2の装置の一例を説明する模式図Schematic diagram illustrating an example of an apparatus according to the second embodiment of the present invention 本発明の光源装置における増幅率スペクトルを示すグラフThe graph which shows the amplification factor spectrum in the light source device of this invention

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の光源装置の一例を示す模式図である。
図1に示した光源装置においては、光を増幅させる光増幅媒体としての光増幅器101と光導波路102、光の強度を変調する光変調器103と、を含んで光共振器104を構成している。
105は、光共振器104の一部を構成する光透過部材であり、106は、光取り出しカップラであり、107は、光増幅器101の駆動を制御する駆動制御部である。108は光共振器としてリング共振器を構成する場合に必要に応じて設けられ、光を一方向に周回させるため光アイソレータである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a light source device of the present invention.
In the light source device shown in FIG. 1, an optical resonator 104 is configured including an optical amplifier 101 as an optical amplification medium for amplifying light, an optical waveguide 102, and an optical modulator 103 for modulating the intensity of light. Yes.
Reference numeral 105 denotes a light transmission member that constitutes a part of the optical resonator 104, reference numeral 106 denotes a light extraction coupler, and reference numeral 107 denotes a drive control unit that controls driving of the optical amplifier 101. Reference numeral 108 denotes an optical isolator that is provided as necessary when a ring resonator is configured as an optical resonator and circulates light in one direction.

ここで光増幅器101は、半導体光増幅器(Semiconductor Optical Amplifier:SOA)を例として説明する。
光導波路102は、例えば屈折率が波長依存性を有するシングルモード光ファイバで構成することができる。
Here, the optical amplifier 101 will be described by taking a semiconductor optical amplifier (SOA) as an example.
The optical waveguide 102 can be constituted by, for example, a single mode optical fiber whose refractive index has wavelength dependency.

光変調器103は、後述するモード同期(以下、モードロックともいう。)を得るために光共振器104内の透過率変化に対し光の強度を(時間的に)変調する変調信号を与える光学素子であり、例えば電気光学素子で構成することができる。   The optical modulator 103 provides an optical signal that provides a modulation signal that modulates the intensity of light (temporally) with respect to a change in transmittance in the optical resonator 104 in order to obtain mode synchronization (hereinafter also referred to as mode lock). An element, for example, an electro-optic element.

光透過部材105は、その透過率が複数の周波数に対して極大値、極小値をとるものを用意する。例えばバルク部材あるいはエアギャップ式のエタロン板等で構成することができる。
光透過部材105以外の光学素子の透過率の周波数依存性が光透過部材105と比較してあまり強くない場合、前記光共振器106内を光子が一周する際の増幅率のスペクトルは光透過部材105の透過率スペクトルと同様のものとなる。
The light transmission member 105 is prepared so that the transmittance thereof has a maximum value and a minimum value with respect to a plurality of frequencies. For example, it can be composed of a bulk member or an air gap type etalon plate.
When the frequency dependence of the transmittance of optical elements other than the light transmissive member 105 is not so strong as compared with that of the light transmissive member 105, the spectrum of the amplification factor when the photon makes a round in the optical resonator 106 is the light transmissive member. This is the same as the transmittance spectrum of 105.

駆動制御部107は光増幅器にエネルギーを投入しその利得(ゲイン)を制御するための機器であり、電源装置及びこれらを制御するためのPCなどで構成される。
図2に、図1の光源装置の光共振器104内を光子が一周する際の光の増幅率スペクトル201を示す。
図1に示した光共振器104では、光の増幅率スペクトルは基本的に光増幅器101が有する増幅率スペクトルに、光共振器を構成する他の光学部材の透過率を掛け合わせたものとなる。
光共振器104内に光透過部材105が挿入されている図1の装置の場合、図2に示すように増幅率スペクトル201は複数の周波数νで極大値202、極小値203を取る。
The drive control unit 107 is a device for inputting energy into the optical amplifier and controlling the gain thereof, and includes a power supply device and a PC for controlling them.
FIG. 2 shows a light amplification factor spectrum 201 when a photon makes a round in the optical resonator 104 of the light source device of FIG.
In the optical resonator 104 shown in FIG. 1, the gain spectrum of light is basically a product of the gain spectrum of the optical amplifier 101 and the transmittance of another optical member constituting the optical resonator. .
In the case of the apparatus of FIG. 1 in which the light transmitting member 105 is inserted in the optical resonator 104, the amplification factor spectrum 201 takes a maximum value 202 and a minimum value 203 at a plurality of frequencies ν as shown in FIG.


これは複数の周波数域のそれぞれにおいて、極大値と極小値とを取ると言い換えることができる。尚、光の周波数νと光の波長λの関係は光速をcとしてνλ=cを満足する。
本発明の光源装置では、光共振器を光の増幅率スペクトルが複数の周波数域のそれぞれで極大値と極小値を取るように構成し、この極大値をモード同期駆動時における発振中心周波数として、この中心周波数の近傍に生ずる側帯波(以下、「サイドバンド」ともいう。)を抑制することで、発振スペクトルを急峻とすることで発振スペクトルの線幅を狭める。
光の増幅率スペクトルの複数の極大値を順次、発振中心周波数として駆動させることで波長掃引(波長可変)光源として用いることができる。

This can be paraphrased as taking a maximum value and a minimum value in each of a plurality of frequency ranges. The relationship between the light frequency ν and the light wavelength λ satisfies νλ = c, where c is the speed of light.
In the light source device of the present invention, the optical resonator is configured so that the amplification factor spectrum of light takes a maximum value and a minimum value in each of a plurality of frequency ranges, and this maximum value is used as an oscillation center frequency at the time of mode-synchronous driving. By suppressing sideband waves (hereinafter also referred to as “sidebands”) generated in the vicinity of the center frequency, the line width of the oscillation spectrum is narrowed by making the oscillation spectrum steep.
A plurality of local maximum values of the light amplification factor spectrum are sequentially driven as the oscillation center frequency, and can be used as a wavelength sweep (wavelength variable) light source.

以下、分散チューニング、と呼ばれる能動モード同期方式により波長掃引動作を行う本願発明の光源装置により、発振スペクトルの狭小化と波長掃引が成し得る詳細について説明する。
<能動モード同期>
能動モード同期とは、複数の共振器モードを同時に励振し(縦多モード発振)、これらの位相関係を一定にするときにレーザの高周波パルス発振動作を得る手法である。
Hereinafter, details of narrowing of the oscillation spectrum and wavelength sweeping by the light source device of the present invention that performs wavelength sweeping operation by an active mode synchronization method called dispersion tuning will be described.
<Active mode synchronization>
Active mode locking is a technique for obtaining a high-frequency pulse oscillation operation of a laser when a plurality of resonator modes are excited simultaneously (longitudinal multimode oscillation) and their phase relationship is made constant.

縦多モード発振及びモード間の位相関係確定のために、典型的にはレーザの光学系内に非線形性を持たせ、かつ何らかの光変調器を導入する。例えば、光変調器が透過率制御型の光変調器である場合、光変調器で高周波に透過率を変動させることで、初めに励振された共振器モードの低周波側及び高周波側にサイドバンドを励振する。光変調器から印加される周波数をω’とするとき、前記サイドバンドは上述の初めに励振された共振器モードの周波数をω0とするときω0±ω’の周波数に励振される。   In order to determine the longitudinal multimode oscillation and the phase relationship between the modes, typically, a nonlinearity is provided in the optical system of the laser, and some optical modulator is introduced. For example, when the optical modulator is a transmittance control type optical modulator, the sidebands on the low frequency side and the high frequency side of the resonator mode excited first by changing the transmittance to a high frequency by the optical modulator. Excited. When the frequency applied from the optical modulator is ω ′, the sideband is excited to a frequency of ω0 ± ω ′ when the frequency of the resonator mode excited first is ω0.

ここでω’が共振器のモード間隔またはその整数倍に等しいとすると、前記サイドバンドがω0の隣の共振器モードを励振する。このように共振器モード同士が互いにサイドバンドを通して励起しあい、縦多モード発振か可能となる。
また、共振器内に光増幅媒体や非線形媒質、もしくは光変調器そのものなどが持つ非線形性を導入することでモード間相互作用が生じ、モード間の位相関係が確定する。その結果、レーザはパルス列を発振し出力するようになる。
このように外部から共振器に変調を加え、強制的にモード同期状態を発生させることを能動モード同期である。
If ω ′ is equal to the mode interval of the resonator or an integral multiple thereof, the sideband excites the resonator mode next to ω0. In this way, the resonator modes are excited with each other through the sidebands, and longitudinal multimode oscillation is possible.
Further, by introducing the nonlinearity of the optical amplifying medium, nonlinear medium, or optical modulator itself into the resonator, an inter-mode interaction occurs, and the phase relationship between the modes is determined. As a result, the laser oscillates and outputs a pulse train.
In this way, the mode-locked state is forcibly generated by applying external modulation to the resonator.

モード同期のために外部から共振器に与える変調の周波数としては、例えば光共振器の長さを200m、屈折率を約1.5とすると、光共振器の光学的周回長は300m程度になるため、この中を伝搬する光は約1MHzで共振器内を周回することになる。従ってこの共振器の共振器モード間隔(自由スペクトル間隔FSR)も約1MHzとなる。   For example, if the length of the optical resonator is 200 m and the refractive index is about 1.5, the optical frequency of the optical resonator is about 300 m as the modulation frequency applied to the resonator from the outside for mode synchronization. For this reason, the light propagating in this circulates in the resonator at about 1 MHz. Therefore, the resonator mode interval (free spectrum interval FSR) of this resonator is also about 1 MHz.

そこで光変調器の駆動周波数を1MHzもしくはこの整数倍に設定するとモード同期が得られる。この状態では繰り返し周波数が1MHzの整数倍のパルス列が発生する。実際にはモード同期動作の安定化のため、繰り返し周波数の100から1000倍程度で用いることが好適である。その場合、100MHzから1GHz程度でモード同期の為の変調を行うことになる。   Therefore, mode synchronization can be obtained by setting the drive frequency of the optical modulator to 1 MHz or an integral multiple thereof. In this state, a pulse train whose repetition frequency is an integer multiple of 1 MHz is generated. Actually, it is preferable to use at a repetition frequency of about 100 to 1000 times in order to stabilize the mode synchronization operation. In this case, modulation for mode synchronization is performed at about 100 MHz to 1 GHz.

<分散チューニング>
分散チューニングとは、上述のモード同期を得るレーザの光共振器の屈折率が波長依存性を持つ場合、その結果として光共振器が有するFSRが波長依存性を持つことを利用して能動モード同期レーザの発振波長を変化させる動作方法である。
上述のとおり、能動モード同期は発振周波数帯において光共振器が有するFSRまたはその整数倍の変調を掛けることで実現可能である。分散チューニングでは、FSRが波長依存性を持つため、変調周波数を変化させることでモード同期の発振波長を変化させる。
つまり分散チューニング方式においては、光増幅媒体の増幅率あるいは光変調器での透過率変化の繰り返し周波数を変化させることで、モード同期状態での発振波長を変化させる。
光共振器の屈折率をn(ν)、共振器長をLとするとき以下の式(4)でFSRが表わされる。
<Distributed tuning>
Dispersion tuning means that when the refractive index of an optical resonator of a laser that obtains the above mode locking has wavelength dependency, active mode locking is performed by utilizing the wavelength dependency of the FSR of the optical resonator as a result. This is an operation method for changing the oscillation wavelength of the laser.
As described above, active mode locking can be realized by applying modulation of an FSR included in the optical resonator or an integral multiple thereof in the oscillation frequency band. In dispersion tuning, since the FSR has wavelength dependency, the mode-locked oscillation wavelength is changed by changing the modulation frequency.
That is, in the dispersion tuning method, the oscillation wavelength in the mode-locked state is changed by changing the amplification factor of the optical amplification medium or the repetition frequency of the transmittance change in the optical modulator.
When the refractive index of the optical resonator is n (ν) and the resonator length is L, FSR is expressed by the following equation (4).

Figure 0005717392
Figure 0005717392

そしてこのFSRの自然数倍(×a)の周波数fmで増幅率の変調または透過率の変調を掛けることで能動モード同期が得られ、fmを変化させることで分散チューニングによる波長掃引が実現する。この説明から理解されるように分散チューニング方式の波長掃引光源は基本的にモード同期レーザである。   Active mode locking is obtained by applying amplification factor modulation or transmittance modulation at a frequency fm that is a natural number times (× a) times the FSR, and wavelength sweeping by dispersion tuning is realized by changing fm. As understood from this description, the wavelength-tuned light source of the dispersion tuning system is basically a mode-locked laser.

ここでは、光共振器の屈折率が波長依存性を持つ場合として説明したが、別の表現をすると光共振器が強い屈折率の波長分散を持つ場合であり、更には光共振器を構成する光導波路を強い屈折率の波長分散を持つ部材で構成した場合ともいうことができる。   Here, the case where the refractive index of the optical resonator has a wavelength dependency has been described, but in other words, the optical resonator has a wavelength dispersion with a strong refractive index, and further constitutes the optical resonator. It can also be said that the optical waveguide is composed of a member having a strong refractive index wavelength dispersion.

<本発明における発振スペクトル狭小化>
図3にモード同期動作における発振スペクトルのグラフを示す。図3において発振線幅301はモード同期動作における縦多モード発振の総合的な線幅をとる。図3において302は、各共振器モード、303は、発振スペクトルを示す。
<Narrowing of oscillation spectrum in the present invention>
FIG. 3 shows a graph of the oscillation spectrum in the mode synchronization operation. In FIG. 3, the oscillation line width 301 is the total line width of the longitudinal multimode oscillation in the mode synchronization operation. In FIG. 3, reference numeral 302 denotes each resonator mode, and 303 denotes an oscillation spectrum.

ここで分散チューニング方式を含むモード同期動作を行うレーザ装置においては、発振波長のスペクトル線幅を狭める為には発振時の中心周波数の近傍に励振されるサイドバンドを抑制することが有用であると発明者は認識した。
サイドバンド抑制の手法として、中心周波数に対してその周囲のサイドバンドの周波数における増幅率を低くすることが挙げられる。
Here, in a laser device that performs mode-locking operation including a dispersion tuning method, it is useful to suppress the sideband excited near the center frequency during oscillation in order to narrow the spectral line width of the oscillation wavelength. The inventor recognized.
As a technique for suppressing the sideband, it is possible to lower the amplification factor at the frequency of the surrounding sideband with respect to the center frequency.

具体的には、光共振器内の光に対しての総合的な増幅率スペクトルを図4に示すように複数の極大値402と極小値403を持つ(複数の周波数域のそれぞれで極大値と極小値を持つ)ようにする。そして極大値をとるいずれかの周波数に中心周波数404を設定して発振させる。   Specifically, as shown in FIG. 4, the total gain spectrum for the light in the optical resonator has a plurality of maximum values 402 and a minimum value 403 (maximum values in each of a plurality of frequency ranges). Have a local minimum). Then, the center frequency 404 is set to any frequency having the maximum value, and oscillation is performed.

発振の中心周波数を増幅率の極大値とすることで自ずと発振周波数の周辺のサイドバンドに対する増幅率は発振周波数よりも小さくなる為、サイドバンドは励振されにくくなる。
このため、モード同期動作時の光源の発振線幅は結果的に増幅率スペクトルの周波数依存性が小さい場合と比較して狭帯域化される。
また、パルス発振のためには縦多モード発振が必要であり、少なくとも中心周波数とその最近接の2つのサイドバンド、合わせて3つの縦モードの同時励振が必要である。したがって、サイドバンド間の間隔をfとおくと(fは、変調周波数fmに相当するので)、極大値の帯域幅は2×fm以上であることが必要となる。
ここで、増幅率の極大値の帯域幅について図9を参照して説明する。図9は増幅率スペクトルを示すグラフである。
By setting the center frequency of oscillation to the maximum value of the amplification factor, the amplification factor for the sidebands around the oscillation frequency is naturally smaller than the oscillation frequency, so that the sideband is less likely to be excited.
For this reason, the oscillation line width of the light source during the mode-locking operation is consequently narrower than that in the case where the frequency dependence of the gain spectrum is small.
For pulse oscillation, longitudinal multimode oscillation is required, and at least the center frequency and the two nearest sidebands, that is, the simultaneous excitation of three longitudinal modes are necessary. Therefore, if the interval between the sidebands is set to f (since f corresponds to the modulation frequency fm), the maximum value bandwidth needs to be 2 × fm or more.
Here, the bandwidth of the maximum value of the amplification factor will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a graph showing the amplification factor spectrum.

増幅率スペクトル903における一つの極大値901に注目すると、極大値901の両脇の極小値のうち増幅率が高いほうの極小値904の増幅率と、極大値901の増幅率の中間の増幅率における増幅率の周波数幅を帯域幅902と定義する。
例えば、OCT装置を用いた像取得を想定した場合、OCT像取得のために光源に必要なコヒーレンス長をbと置くとき、光源の発振線幅の上限値は光の速度をcとおくときc/bと書ける。
When attention is paid to one maximum value 901 in the gain spectrum 903, the gain between the minimum value 904 with the higher gain among the minimum values on both sides of the maximum value 901 and the gain between the gains of the maximum value 901 are intermediate. The frequency width of the amplification factor is defined as a bandwidth 902.
For example, assuming image acquisition using an OCT apparatus, when the coherence length necessary for the light source for OCT image acquisition is set as b, the upper limit value of the oscillation line width of the light source is c when the speed of light is set as c. You can write / b.

したがって光源の発振線幅をc/b以下に抑制することは好適であり、そのためには増幅率の極大値の帯域幅をc/b以下に設定することも好適である。
例えば、SS−OCT装置を特に眼底測定に適用することを考えると、奥行方向に2mm以上の深さの断層像を取得できることが好適である。断層像を奥行方向2mmに渡って取得するには、最低でも奥行方向2mmの倍の4mmのコヒーレンス長が必要となる。
さらに、干渉スペクトルに乗る各種低周波ノイズと干渉信号を分離する為には、被測定物体までの距離と干渉系の参照鏡までの距離差を2倍の8mmにして測定することが好適である。つまり8mmのコヒーレンス長があることが好ましい。8mmのコヒーレンス長に対応する線幅は周波数にして約38.5GHzである。この値以下の線幅で発振していることが好適である。
Therefore, it is preferable to suppress the oscillation line width of the light source to c / b or less. For this purpose, it is also preferable to set the bandwidth of the maximum value of the amplification factor to c / b or less.
For example, considering that the SS-OCT apparatus is applied particularly to fundus measurement, it is preferable that a tomographic image having a depth of 2 mm or more in the depth direction can be acquired. In order to acquire a tomographic image over a depth direction of 2 mm, a coherence length of 4 mm, which is twice as long as the depth direction of 2 mm, is required.
Further, in order to separate the interference signal from various low-frequency noises riding on the interference spectrum, it is preferable to measure by making the difference between the distance to the object to be measured and the distance to the reference mirror of the interference system doubled to 8 mm. . In other words, a coherence length of 8 mm is preferable. The line width corresponding to a coherence length of 8 mm is about 38.5 GHz in frequency. It is preferable to oscillate with a line width less than this value.

ここでファブリーペロー・エタロンの部材の屈折率をn、厚さをd、両端面の反射率をR、光速度をcとすると、エタロンが有する透過帯域幅Δfは以下の式(5)で表わされる。   Here, when the refractive index of the Fabry-Perot etalon member is n, the thickness is d, the reflectance of both end faces is R, and the light velocity is c, the transmission bandwidth Δf of the etalon is expressed by the following equation (5). It is.

Figure 0005717392
Figure 0005717392

またこのときFSR(フリースペクトラルレンジ)は以下の式(6)で表わされる。   At this time, FSR (free spectral range) is expressed by the following equation (6).

Figure 0005717392
Figure 0005717392

例えば、R=0.5、エタロンの光学的厚さをn×d=4.38mmとするとき、Δf=7.7GHzとなる。光の波長を840nmとすると、波長幅に換算して約0.02nmである。またFSRは0.08nmとなる。
エタロンはその特性上、FSRは等周波数間隔である。このことは本発明の光源をSS−OCT装置用として用いる際には好ましい。
SS−OCT装置を用いて被験物体の断層像を光干渉により計測する際、測定されるデータは被験物体からの反射光と、別の参照ミラーからの反射光との干渉で生じる広帯域な干渉スペクトルである。この干渉スペクトルをフーリエ変換することで、被験物体の断層構造を算出する。
For example, when R = 0.5 and the optical thickness of the etalon is n × d = 4.38 mm, Δf = 7.7 GHz. When the wavelength of light is 840 nm, it is about 0.02 nm in terms of wavelength width. The FSR is 0.08 nm.
Due to its characteristics, the etalon has an equal frequency interval. This is preferable when the light source of the present invention is used for an SS-OCT apparatus.
When a tomographic image of a test object is measured by optical interference using an SS-OCT apparatus, the measured data is a broadband interference spectrum generated by interference between reflected light from the test object and reflected light from another reference mirror. It is. The tomographic structure of the test object is calculated by Fourier transforming this interference spectrum.

したがってフーリエ変換のためには干渉スペクトルを等周波数間隔で計測し、得られた値をそのままフーリエ変換することが最も好ましい。逆に等周波数間隔で干渉スペクトルが計測出来ない場合には、不等周波数間隔の干渉スペクトルデータを補完し、等周波数間隔の干渉スペクトルデータを算出した上でこれをフーリエ変換する必要がある。つまり前記補完の過程で誤差が生じるため、補完操作の必要がない、等周波数間隔での干渉スペクトルデータの取得が好適である。   Therefore, for the Fourier transform, it is most preferable to measure the interference spectrum at equal frequency intervals and directly Fourier transform the obtained value. Conversely, when the interference spectrum cannot be measured at equal frequency intervals, it is necessary to complement the interference spectrum data at unequal frequency intervals, calculate the interference spectrum data at equal frequency intervals, and then perform the Fourier transform. That is, since an error occurs in the complementing process, it is preferable to acquire interference spectrum data at equal frequency intervals that do not require a complementing operation.

本発明の光源は、等周波数間隔で離散的な波長可変動作を行う光源であって、連続的な波長掃引動作を行う光源ではない。しかしながら上述のように、OCT装置においては最終的なデータ処理として取得した干渉スペクトルデータを離散フーリエ変換する。したがって、干渉スペクトルのデータは離散的で良いため、スペクトルの取得のための光源の波長掃引も離散的な波長間隔で良いことになる。   The light source of the present invention is a light source that performs discrete wavelength variable operation at equal frequency intervals and is not a light source that performs continuous wavelength sweep operation. However, as described above, the OCT apparatus performs discrete Fourier transform on interference spectrum data acquired as final data processing. Therefore, since the interference spectrum data may be discrete, the wavelength sweep of the light source for obtaining the spectrum may be performed at discrete wavelength intervals.

本発明の光源はこのような離散的な波長掃引動作を行い、特に波長掃引のステップが等周波数間隔である様なものを構成することが可能である。このような光源はOCT装置用の波長掃引光源として好適なものとなる。   The light source of the present invention performs such a discrete wavelength sweeping operation, and in particular, can be configured such that the wavelength sweeping steps are at equal frequency intervals. Such a light source is suitable as a wavelength swept light source for an OCT apparatus.

ここで、増幅率スペクトルの極小値が、1を下回っている(増幅率が極小値をとる周波数において1未満)ことも好適である。増幅率が1を下回っていることにより、その周波数ではレーザ発振が生じない。つまり増幅率が1を下回る周波数にモード同期動作のサイドバンドを励振することは不可能だからである。   Here, it is also preferable that the minimum value of the amplification factor spectrum is less than 1 (less than 1 at the frequency at which the amplification factor takes the minimum value). Since the amplification factor is less than 1, no laser oscillation occurs at that frequency. That is, it is impossible to excite the sideband of the mode synchronization operation at a frequency with an amplification factor lower than 1.

増幅率の値が1を下回る二つの極小値で挟まれた極大値に発振周波数を設定した場合、図5に示すように発振線幅の最大値を最大線幅505未満に限定することが容易となり好適である。図5において増幅率は、極大値をとる周波数において1以上を示している。
光共振器内の総合的な増幅率スペクトルに複数の極大値を持たせるために使用可能な光学素子は前述のようなファブリーペロー・エタロン(エタロン板)に限るものではない。
この他、偏波保持ファイバを用いたときに生じる偏波ビートを用いても良い。
When the oscillation frequency is set to a maximum value sandwiched between two minimum values with an amplification factor value less than 1, it is easy to limit the maximum value of the oscillation line width to less than the maximum line width 505 as shown in FIG. It is suitable. In FIG. 5, the amplification factor is 1 or more at the frequency at which the maximum value is obtained.
The optical element that can be used to give a plurality of maximum values to the overall gain spectrum in the optical resonator is not limited to the Fabry-Perot etalon (etalon plate) as described above.
In addition, a polarization beat generated when a polarization maintaining fiber is used may be used.

偏波ビートとは、複屈折材料に光を入射し、透過光を特定の偏光で観測すると、その透過率スペクトルにビートが重畳される現象である。
ここで、偏波保持ファイバは、入射した偏光状態を保ったまま伝送できる光ファイバであり、2つの偏波モード間に伝搬定数差を生じさせそれぞれの偏波モードから他方への偏波モードへの結合を抑制し偏波保持能力を高めたファイバである。
The polarization beat is a phenomenon in which, when light is incident on a birefringent material and the transmitted light is observed with a specific polarization, the beat is superimposed on the transmittance spectrum.
Here, the polarization maintaining fiber is an optical fiber that can transmit while maintaining the incident polarization state, and causes a propagation constant difference between the two polarization modes, so that each polarization mode is switched to the other polarization mode. This is a fiber that suppresses the coupling and enhances the polarization maintaining ability.

偏波保持ファイバの例えば、パンダ型(PANDA:Polarazation−Maintaining AND Absorption−reducing)ファイバのようにslow軸とfast軸を有する媒質に対して、入射する直線偏光の偏光方向がslow軸とfast軸のいずれとも一致しない場合、光が偏波保持ファイバ中を伝搬する距離に応じて、前記slow軸に入射した偏光成分と前記fast軸に入射した偏光成分の間に位相差が生じる。   For example, a polarization-maintaining fiber such as a panda type (PANDA: Polarization-Maintenance AND Absorption-Reducing) medium has a slow axis and a fast axis, and the polarization direction of incident linearly polarized light is between the slow axis and the fast axis. If they do not coincide with each other, a phase difference occurs between the polarization component incident on the slow axis and the polarization component incident on the fast axis, according to the distance that light propagates through the polarization maintaining fiber.

この位相差が2πの整数倍であれば、伝搬光の偏光方向は入射光と同じ偏光方向を持つ直線偏光である。また、位相差がπの奇数倍であれば伝搬光の偏光方向は入射光の偏光方向とは異なった、つまり入射光の偏光方向をある主軸に対して反転した直線偏光である。
ここで、偏波保持ファイバの長さを、ある波長の入射光に対して、光伝搬後に2πの位相差がつくように設定し、ファイバの出射端において偏光子を通して伝搬光の透過率を測定して、入射光の偏光成分と同一の偏光成分のみを透過するように前記偏光子を配置すれば、出射光の偏光方向と偏光子が透過する偏光方向は一致する。そのため、その波長での透過率は1に近い値を示す。
ところが伝搬する光の波長が異なる場合には、2πの位相差が生じるために必要なファイバ伝搬距離は基本的に波長に比例した値となる。
別の言い方をすると、同じファイバ長でも伝播後にslow軸の偏光成分とfast軸の偏光成分に対して生じる位相差が波長によって異なる。したがって、ある波長に対して2πの位相差がついても別の波長ではπである場合もある。位相差がπの場合、出射光の偏光成分は入射光と直交する直線偏光となるため、上記の系では透過率が0に近い値となる。
If this phase difference is an integral multiple of 2π, the polarization direction of the propagating light is linearly polarized light having the same polarization direction as that of the incident light. If the phase difference is an odd multiple of π, the polarization direction of the propagating light is different from the polarization direction of the incident light, that is, linearly polarized light obtained by inverting the polarization direction of the incident light with respect to a certain main axis.
Here, the length of the polarization-maintaining fiber is set so that a phase difference of 2π is obtained after light propagation with respect to incident light of a certain wavelength, and the transmittance of the propagating light is measured through the polarizer at the output end of the fiber. Then, if the polarizer is arranged so as to transmit only the same polarization component as the polarization component of the incident light, the polarization direction of the outgoing light and the polarization direction through which the polarizer transmits are the same. Therefore, the transmittance at that wavelength shows a value close to 1.
However, when the wavelength of the propagating light is different, the phase difference of 2π is generated, so that the necessary fiber propagation distance is basically proportional to the wavelength.
In other words, even with the same fiber length, the phase difference generated for the slow-axis polarization component and the fast-axis polarization component after propagation differs depending on the wavelength. Therefore, even if there is a phase difference of 2π with respect to a certain wavelength, it may be π at another wavelength. When the phase difference is π, the polarization component of the emitted light is linearly polarized light orthogonal to the incident light, and thus the transmittance is close to 0 in the above system.

このように、ある長さの偏波保存ファイバを伝搬した際に、透過率が高い波長と低い波長があるため、透過率スペクトルにほぼ等周波数間隔のビートが乗る。
これが偏波ビートである。
偏波ビートを生じさせるためには複屈折を示す部材および偏光子が必要である。複屈折を示す部材としては、上述のような偏波保持ファイバに限らず複屈折を有する光学結晶やその他の光学素子を用いても良い。
Thus, when propagating through a certain length of polarization-maintaining fiber, there are wavelengths with high and low transmittance, so that the transmittance spectrum has beats at substantially equal frequency intervals.
This is a polarization beat.
In order to generate a polarization beat, a member exhibiting birefringence and a polarizer are necessary. The member exhibiting birefringence is not limited to the polarization-maintaining fiber as described above, and an optical crystal having birefringence and other optical elements may be used.

偏光子も通常の偏光子のほかに、偏光方向によって透過率が異なる光学素子であればいずれも採用可能である。たとえば断面形状が長方形の半導体光増幅器などは入射する偏光方向にたいして増幅率が異なることから、上述の偏波ビートを生じる為の偏光子として機能させることが可能である。   Any polarizer can be used as long as it is an optical element having different transmittance depending on the polarization direction, in addition to a normal polarizer. For example, a semiconductor optical amplifier having a rectangular cross-sectional shape has a different amplification factor with respect to an incident polarization direction, and thus can function as a polarizer for generating the above-described polarization beat.

上記複屈折媒体を伝搬した後の光の偏光が直線偏光になる場合、その偏光方向は入射光と同じ偏光方向かあるいは入射光の偏光方向をある主軸方向に対して反転した偏光方向になる。
これら二つの直線偏光状態のなす角度を90度にすることは、偏光子による消光比を大きく取る事を可能にし、結果的に偏波ビートのフリンジを深くすることに寄与するため好ましい。上記二つの直線偏光状態のなす角を90度にするためには、複屈折媒体に入射する光の直線偏光の方向を、複屈折媒体が有する二つの主軸がなす角度をちょうど二分するように入射すればよい。
When the polarization of the light after propagating through the birefringent medium becomes linearly polarized light, the polarization direction is the same polarization direction as the incident light or a polarization direction obtained by inverting the polarization direction of the incident light with respect to a certain principal axis direction.
Setting the angle between these two linearly polarized states to 90 degrees is preferable because it makes it possible to increase the extinction ratio by the polarizer and consequently contribute to deepening the fringe of the polarization beat. In order to make the angle between the two linearly polarized states 90 degrees, the direction of the linearly polarized light incident on the birefringent medium is incident so that the angle formed by the two principal axes of the birefringent medium is just halved. do it.

ここで、光の速度をc、上記複屈折媒体の長さをL、二つの主軸の屈折率差をΔneffとすると、偏波ビートによる透過率スペクトル上のフリンジの周波数間隔Δνは以下の式(7)を満たす。   Here, when the speed of light is c, the length of the birefringent medium is L, and the difference in refractive index between the two main axes is Δneff, the fringe frequency interval Δν on the transmittance spectrum due to the polarization beat is expressed by the following formula ( 7) is satisfied.

Figure 0005717392
Figure 0005717392

このように、エタロン板や、複屈折媒体を用いて透過率スペクトルに複数の極大値、極小値を持たせることで、モードロック動作時の発振線幅を狭帯域化することが可能となる。   As described above, by providing the transmittance spectrum with a plurality of maximum and minimum values using an etalon plate or a birefringent medium, it is possible to narrow the oscillation line width during the mode lock operation.

<その他採用し得る形態>
これまで光増幅媒体として半導体光増幅器(SOA)を例に説明したが、この他、光増幅媒体としては、エルビウムやネオジウム等を含有する希土類添加(イオンドープ)光ファイバ、光ファイバ中に色素を添加して色素により増幅を行うもの等を採用することができる。
<Other forms that can be adopted>
In the above, a semiconductor optical amplifier (SOA) has been described as an example of an optical amplifying medium. In addition to this, as an optical amplifying medium, a rare earth-doped (ion-doped) optical fiber containing erbium, neodymium, or the like, or a dye in an optical fiber. Those that are added and amplified with a dye can be employed.

希土類添加光ファイバは、高利得で良好な雑音特性を得るためには好適である。色素添加光ファイバは、蛍光色素材料やそのホスト材料などを適宜選択することで可変波長の選択肢が増す。   The rare earth-doped optical fiber is suitable for obtaining good noise characteristics with high gain. In the dye-doped optical fiber, the choice of the variable wavelength is increased by appropriately selecting the fluorescent dye material or its host material.

半導体光増幅器は、小型で且つ高速制御が可能なことから好ましい。半導体光増幅器としては、共振器型光増幅器と進行波形光増幅器の双方を用いることができる。半導体光増幅器を構成する材料は、一般的な半導体レーザを構成する化合物半導体等を用いることができ、具体的にはInGaAs系、InAsP系、GaAlSb系、GaAsP系、AlGaAs系、GaN系等の化合物半導体を挙げることができる。半導体光増幅器は、利得の中心波長が、例えば、840nm、1060nm、1300nm、1550nmのものの中から光源の用途等に応じて適宜、選択して採用することができる。   The semiconductor optical amplifier is preferable because it is small and can be controlled at high speed. As the semiconductor optical amplifier, both a resonator type optical amplifier and a traveling waveform optical amplifier can be used. As a material constituting the semiconductor optical amplifier, a compound semiconductor constituting a general semiconductor laser can be used. Specifically, compounds such as InGaAs, InAsP, GaAlSb, GaAsP, AlGaAs, and GaN are used. A semiconductor can be mentioned. The semiconductor optical amplifier can be appropriately selected and employed from among those having a gain center wavelength of, for example, 840 nm, 1060 nm, 1300 nm, and 1550 nm according to the use of the light source.

本発明において、光導波路は光を伝搬させる機能と波長分散を有するものであれば、基本的に用いることができるが、外部からの影響を極力抑えるために光を閉じ込めて伝搬させる、スラブ導波路や、光ファイバを用いることが好ましい。光を閉じ込めて伝搬させる導波路は、基本的には屈折率の高い部分(コア)と屈折率の低い部分(クラッド)を有するが、細かい間隔のFSRを得るためには、比較的長い共振器長が望ましく、この観点から光ファイバを用いるのが好ましい。これは分散チューニング方式の原理からFSR間隔が小さい方が発振波長を選択するピッチが細かくなるからである。光ファイバとしては石英(SiO)ガラスを用いたものや、プラスチックを用いたもの、石英とプラスチックの両方を用いたもの等を挙げることができる。 In the present invention, an optical waveguide can be basically used as long as it has a function of propagating light and wavelength dispersion, but a slab waveguide that confines and propagates light to suppress external influences as much as possible. Alternatively, it is preferable to use an optical fiber. A waveguide for confining and propagating light basically has a portion with a high refractive index (core) and a portion with a low refractive index (cladding). In order to obtain a finely spaced FSR, a relatively long resonator is used. From this point of view, it is preferable to use an optical fiber. This is because, from the principle of the dispersion tuning method, the pitch with which the oscillation wavelength is selected becomes finer when the FSR interval is smaller. Examples of the optical fiber include those using quartz (SiO 2 ) glass, those using plastic, and those using both quartz and plastic.

本発明において、光導波路が有する波長分散の分散値は、正常分散(分散値が負)のものから異常分散(分散値が正)のものまで、採用する光増幅媒体、得ようと掃引速度、掃引波長範囲等を考慮して適宜、所定の分散値のものを採用することができる。   In the present invention, the dispersion value of chromatic dispersion possessed by the optical waveguide is an optical amplifying medium employed from normal dispersion (dispersion value is negative) to anomalous dispersion (dispersion value is positive), sweep speed, A predetermined dispersion value can be appropriately employed in consideration of the sweep wavelength range and the like.

光変調器の例としては高速変調が可能な導波路型変調器が挙げられ、具体例としては、電気光学効果(ポッケルス効果)を用いたLN強度変調器(LiNbO基板使用)や電界吸収型光変調器(EA変調器)が挙げられる。LN強度変調器では、干渉計を備えた構成で一方の光路の屈折率を変化させて得られる干渉状態の変化により光のON/OFF制御を行うもので、高速制御に優れている。 Examples of the optical modulator include a waveguide type modulator capable of high-speed modulation. Specific examples include an LN intensity modulator (using a LiNbO 3 substrate) using an electro-optic effect (Pockels effect) and an electroabsorption type. An optical modulator (EA modulator) may be mentioned. The LN intensity modulator performs ON / OFF control of light by a change in interference state obtained by changing the refractive index of one optical path with a configuration including an interferometer, and is excellent in high-speed control.

電界吸収型光変調器は、電界印加により半導体の吸収端がシフトすることを利用した強度変調器であり、小型で低電圧動作が可能である。   An electroabsorption optical modulator is an intensity modulator that utilizes the fact that the absorption edge of a semiconductor shifts when an electric field is applied, and is small in size and capable of operating at a low voltage.

本発明で採用し得る光共振器は、上述したリング型共振器の他、直線型共振器やσ型共振器等を採用することができる。リング型共振器は、光ファイバを用いた共振器の他、スラブ導波路、ミラーを用いて空中や真空中を光が伝播する光学系を用いたもの等を採用することができる。   As the optical resonator that can be employed in the present invention, a linear resonator, a σ-type resonator, or the like can be employed in addition to the above-described ring resonator. As the ring resonator, in addition to a resonator using an optical fiber, a slab waveguide, a mirror using an optical system that propagates light in the air using a mirror, or the like can be adopted.

直線型共振器としては、一対の平行平面を備えた光共振器(所謂、ファブリー・ペロー共振器)や、光ファイバの端面をミラーとして直線状とした共振器等を挙げることができる。
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
Examples of the linear resonator include an optical resonator having a pair of parallel planes (a so-called Fabry-Perot resonator), and a resonator having a linear shape with the end face of the optical fiber as a mirror.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific examples.

図6に本実施例の光源装置の模式図を示す。
図6に示した光源装置は、半導体光増幅器601、アイソレータ608、LN強度変調器603、光導波路としての光ファイバ603、カップラ604、光透過部材としてのエタロン板605とで光共振器が構成されている。半導体光増幅器601には駆動電源607が接続されており、駆動電源607は制御部609から送出される信号によって注入電流や増幅率を制御される。
FIG. 6 shows a schematic diagram of the light source device of this embodiment.
The light source device shown in FIG. 6 includes an optical resonator including a semiconductor optical amplifier 601, an isolator 608, an LN intensity modulator 603, an optical fiber 603 as an optical waveguide, a coupler 604, and an etalon plate 605 as a light transmission member. ing. A driving power source 607 is connected to the semiconductor optical amplifier 601, and the driving power source 607 is controlled in injection current and amplification factor by a signal sent from the control unit 609.

光ファイバ603の屈折率は大きな波長依存性(周波数依存性)を有しており、その屈折率は長波長程小さい値になっている。このため光共振器全体のFSRも周波数依存性を有することとなり、変調信号を制御することで発振波長を可変とする分散チューニング動作が可能となっている。   The refractive index of the optical fiber 603 has a large wavelength dependency (frequency dependency), and the refractive index is smaller as the wavelength is longer. For this reason, the FSR of the entire optical resonator also has a frequency dependency, and a dispersion tuning operation that makes the oscillation wavelength variable by controlling the modulation signal is possible.

半導体光増幅器は波長800nmから880nmの間で利得(ゲイン)を有しており、光導波路を含む光共振器長は100mである。光導波路としての光ファイバはシングルモードファイバで構成してある。   The semiconductor optical amplifier has a gain (gain) between wavelengths of 800 nm and 880 nm, and the optical resonator length including the optical waveguide is 100 m. The optical fiber as the optical waveguide is composed of a single mode fiber.

LN強度変調器603を駆動して変調器の透過率を高速に変調し、能動モード同期を得る。光共振器全体の平均屈折率を1.46とすると、実効的な共振器長は146mとなる。
したがって、光共振器全体でのFSRは2.053MHzとなる。
The LN intensity modulator 603 is driven to modulate the transmittance of the modulator at high speed to obtain active mode synchronization. When the average refractive index of the entire optical resonator is 1.46, the effective resonator length is 146 m.
Therefore, the FSR of the entire optical resonator is 2.053 MHz.

能動モード同期をかける光変調の周波数はFSRの整数倍に設定する。例えばFSRの500倍の周波数に設定すると、光変調の周波数は1.027GHzである。
LN強度変調器603の変調周波数を変化させることで、発振波長の掃引は波長800nmから880nmまで行う。掃引周期は10kHz、パルスレートは上述の光変調周波数に対応し1.027GHzである。
The frequency of optical modulation for applying active mode locking is set to an integral multiple of FSR. For example, when the frequency is set to 500 times the FSR, the frequency of optical modulation is 1.027 GHz.
By changing the modulation frequency of the LN intensity modulator 603, the oscillation wavelength is swept from a wavelength of 800 nm to 880 nm. The sweep cycle is 10 kHz, and the pulse rate is 1.027 GHz corresponding to the above-described optical modulation frequency.

光透過部材として用いたエタロン板は、端面の反射率R=0.5、屈折率は、1.46であり、物理的な厚さd=3mmである。ここで、このエタロン板の透過帯域は7.7GHzとなる。本実施例の光源の発振波長、840nmに着目すると、上記透過帯域は波長幅に換算して約0.02nmである。またエタロン板自体のFSRは0.08nmとなる。   The etalon plate used as the light transmitting member has an end face reflectance R = 0.5, a refractive index of 1.46, and a physical thickness d = 3 mm. Here, the transmission band of the etalon plate is 7.7 GHz. Focusing on the oscillation wavelength of the light source of this example, 840 nm, the transmission band is about 0.02 nm in terms of wavelength width. The FSR of the etalon plate itself is 0.08 nm.

光変調器の変調周波数に対応して発振波長が変化する。本発明の光源では、発振している中心周波数を、上記エタロン板等の光透過部材を組み込んだ光共振器全体が有する増幅率スペクトルに含まれる複数の極大値にそれぞれ設定することで、中心周波数周囲のサイドバンドに対する増幅率を抑制し、結果的に発振線幅の狭帯域化が可能となる。   The oscillation wavelength changes corresponding to the modulation frequency of the optical modulator. In the light source of the present invention, the center frequency is set by setting the oscillating center frequency to a plurality of maximum values included in the amplification factor spectrum of the entire optical resonator incorporating the light transmitting member such as the etalon plate. The amplification factor for the surrounding sidebands is suppressed, and as a result, the oscillation line width can be narrowed.

また、半導体光増幅器の温度や注入電流量、各光学素子の温度等の変化により、光共振器全体が有する増幅率スペクトルは変化するため、本発明の光源の増幅率スペクトルも駆動条件により変化する。したがって、動作前に増幅率スペクトルをあらかじめ測定しておき、光源を動作させるべき発振の中心周波数をあらかじめ検証しておくことが好ましい。
上述の説明では光導波路としてシングルモードファイバを用い、光透過部材にエタロン板を使用したが本発明の光源装置は、この構成に限られるものではない。
Further, since the gain spectrum of the entire optical resonator changes due to changes in the temperature of the semiconductor optical amplifier, the amount of injected current, the temperature of each optical element, etc., the gain spectrum of the light source of the present invention also changes depending on the driving conditions. . Therefore, it is preferable to measure the amplification factor spectrum in advance before the operation and to verify in advance the center frequency of the oscillation for operating the light source.
In the above description, a single mode fiber is used as an optical waveguide and an etalon plate is used as a light transmission member. However, the light source device of the present invention is not limited to this configuration.

光導波路に偏波保持ファイバを使用し、偏波保持ファイバのslow軸とfast軸がなす角度を二分する方向に透過軸を設定した偏光子を前記偏波保持ファイバの後に挿入する構成をも採用することができる。
また、偏光子を挿入せず、その代わりに光増幅器として増幅率が偏光依存性を有するものを用いることもできる。この場合、たとえば光増幅器の活性層の断面形状が長方形をなし、その長辺方向が前記ファイバの二つの主軸がなす角度を2分する方向に設定することも好ましい。このような構成にすることで偏波ビートが生じる結果、光共振器全体の増幅率スペクトルには複数の周波数で増幅率の極大値を持つビートを生じせしめることが可能となる。
さらに本実施例では光変調器により透過率を時間的に変調させ、結果的に光共振器全体での増幅率を時間的に変調したが、光共振器内の変調方法はこの限りではなく、光変調器の機能を光増幅器で代替しても良い。つまり光増幅器に注入する電流量を時間的に変調することにより、光共振器全体の増幅率に時間的変調を与えることで能動モード同期を得る手法も採用し得る。
A configuration is also adopted in which a polarization maintaining fiber is used for the optical waveguide, and a polarizer having a transmission axis set in a direction that bisects the angle formed by the slow axis and the fast axis of the polarization maintaining fiber is inserted after the polarization maintaining fiber. can do.
Alternatively, a polarizer may not be inserted, and an optical amplifier having an amplification factor that is polarization-dependent can be used instead. In this case, for example, it is also preferable that the cross-sectional shape of the active layer of the optical amplifier is rectangular, and the long side direction is set to divide the angle formed by the two main axes of the fiber into two. With such a configuration, a polarization beat is generated. As a result, a beat having a maximum value of the amplification factor at a plurality of frequencies can be generated in the amplification factor spectrum of the entire optical resonator.
Further, in this embodiment, the transmittance is temporally modulated by the optical modulator, and as a result, the amplification factor in the entire optical resonator is temporally modulated. However, the modulation method in the optical resonator is not limited to this, The function of the optical modulator may be replaced with an optical amplifier. That is, it is possible to adopt a method of obtaining active mode locking by temporally modulating the amplification factor of the entire optical resonator by temporally modulating the amount of current injected into the optical amplifier.

本実施例では、本発明の光源を用いた光干渉断層撮像装置の例を示す。
図7は本例のOCT装置の模式図である。
図7のOCT装置は、基本的には光源部(701等)、光源部からの光を検体に照射し、検体部からの反射光を伝達させる検体測定部(707等)、光を参照ミラーに照射し、参照ミラーからの反射光を伝達させる参照部(702等)、2つの反射光を干渉させる干渉部(703)、干渉部により得られた干渉光を検出する光検出部(709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(711)で構成されている。以下、各構成要素を説明する。
In this embodiment, an example of an optical coherence tomography apparatus using the light source of the present invention is shown.
FIG. 7 is a schematic diagram of the OCT apparatus of this example.
The OCT apparatus of FIG. 7 basically includes a light source unit (701, etc.), a sample measuring unit (707, etc.) that irradiates the sample with light from the light source unit and transmits reflected light from the sample unit, and a light as a reference mirror. A reference unit (702, etc.) that transmits the reflected light from the reference mirror, an interference unit (703) that causes the two reflected lights to interfere, and a light detection unit (709, etc.) that detects the interference light obtained by the interference unit ), And an image processing unit (711) that performs image processing (obtains a tomographic image) based on the light detected by the light detection unit. Hereinafter, each component will be described.

光源部は、波長可変光源701と該波長可変光源を制御する光源制御部712を有して構成され、波長可変光源701は光照射用の光ファイバ710を介して干渉部を構成するファイバカップラ703に接続されている。
干渉部のファイバカップラ703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704は、参照光光路用ファイバ702に接続されて参照部を構成し、ファイバ702は、ファイバカップラ703に接続されている。
The light source unit includes a tunable light source 701 and a light source control unit 712 that controls the tunable light source. The tunable light source 701 includes a fiber coupler 703 that forms an interference unit via an optical fiber 710 for light irradiation. It is connected to the.
The fiber coupler 703 of the interference unit is configured by a single mode in the wavelength band of the light source, and various fiber couplers are configured by 3 dB couplers.
The reflection mirror 704 is connected to the reference light optical path fiber 702 to form a reference unit, and the fiber 702 is connected to the fiber coupler 703.

検査光光路用705ファイバ、照射集光光学系706、照射位置走査用ミラー707により測定部が構成され、検査光光路用705ファイバは、ファイバカップラ703に接続されている。ファイバカップラ703では、検査物体714の内部及び表面から発生した後方散乱光と、参照部からの戻り光とが干渉して干渉光となる。
光検出部は、受光用ファイバ708とフォトディテクタ709で構成され、ファイバカップラ703で生ずる干渉光をフォトディテクタ709に導く。
フォトディテクタ709で受光された光は信号処理装置711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713に断層画像として表示される。
ここで、信号処理装置711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713は、パーソナルコンピュータの表示画面等で構成できる。
The inspection light optical path 705 fiber, the irradiation condensing optical system 706, and the irradiation position scanning mirror 707 constitute a measuring unit, and the inspection light optical path 705 fiber is connected to the fiber coupler 703. In the fiber coupler 703, the backscattered light generated from the inside and the surface of the inspection object 714 interferes with the return light from the reference unit to become interference light.
The light detection unit includes a light receiving fiber 708 and a photodetector 709, and guides interference light generated by the fiber coupler 703 to the photodetector 709.
The light received by the photodetector 709 is converted into a spectrum signal by the signal processing device 711, and further subjected to Fourier transform to acquire depth information of the test object. The acquired depth information is displayed on the image output monitor 713 as a tomographic image.
Here, the signal processing device 711 can be configured by a personal computer or the like, and the image output monitor 713 can be configured by a display screen of a personal computer or the like.

本実施例で特徴的なのは光源部であり、波長可変光源701は光源制御装置712によりその発振波長や強度及びその時間変化が制御される。
光源制御装置712は、照射位置走査用ミラー707の駆動信号等をも制御する信号処理装置711に接続され、走査用ミラー707の駆動と同期して波長可変光源701が制御される。
A characteristic of the present embodiment is a light source unit, and the wavelength tunable light source 701 is controlled by a light source control device 712 for its oscillation wavelength and intensity and its temporal change.
The light source control device 712 is connected to a signal processing device 711 that also controls a drive signal and the like of the irradiation position scanning mirror 707, and controls the variable wavelength light source 701 in synchronization with the drive of the scanning mirror 707.

本発明の光源装置を用いた波長可変光源701は波長掃引中の線幅が細く、光干渉断層撮像の際、参照ミラーと等距離の位置から遠い位置までの干渉像を取得することが可能となる。これについて多少説明すると、波長掃引における発振波長のスペクトル幅が狭いことは、コヒーレンス長が長いことに相当し、すなわち可干渉距離が長いことになる。これより干渉光学系を構成する二つの光路の光路長差が長くても干渉信号を得られることになる。つまり、発振スペクトルの線幅が狭い本発明の光源装置を用いたOCT装置は、被検査物体の奥深い構造まで検知できるという効果を奏する。   The wavelength tunable light source 701 using the light source device of the present invention has a narrow line width during wavelength sweeping, and can acquire an interference image from a position equidistant to a reference mirror at the time of optical coherence tomography. Become. To explain this somewhat, the narrow spectral width of the oscillation wavelength in the wavelength sweep corresponds to a long coherence length, that is, a long coherence distance. As a result, an interference signal can be obtained even if the optical path length difference between the two optical paths constituting the interference optical system is long. That is, the OCT apparatus using the light source device of the present invention having a narrow line width of the oscillation spectrum has an effect that it can detect a deep structure of the object to be inspected.

本実施例では、干渉信号を差動検出するための光学系を備えた光断層撮像装置の例について説明する。本実施例の光断層撮像装置は、図8に模式図を示すもので、図7に示した装置と同一の部位には同一の符号を付している。
図8の装置は図7のフォトディテクタ709に代えて光検出器と差動増幅器とを兼ね備えたバランスフォトディテクタ710とファイバカップラ703及び704を組み込んで構成したことが図7装置との主たる違いである。
In this embodiment, an example of an optical tomographic imaging apparatus having an optical system for differentially detecting interference signals will be described. The optical tomographic imaging apparatus of the present embodiment is schematically shown in FIG. 8, and the same parts as those in the apparatus shown in FIG.
The apparatus shown in FIG. 8 is different from the apparatus shown in FIG. 7 in that a balance photo detector 710 having both a photodetector and a differential amplifier and fiber couplers 703 and 704 are incorporated in place of the photo detector 709 shown in FIG.

バランスフォトディテクタ710は、一端には、信号処理部711が接続され、他端には、2端子がある。そのうち一つの端子はファイバ716を介して光カップラ703に接続され、残りの一端子は、ファイバ717、光カップラ704を介して結合部を構成する光カップラ705に接続されている。   The balance photodetector 710 has a signal processing unit 711 connected to one end and two terminals on the other end. One of the terminals is connected to the optical coupler 703 via the fiber 716, and the remaining one terminal is connected to the optical coupler 705 constituting the coupling portion via the fiber 717 and the optical coupler 704.

こうした接続により本実施例の装置では、測定物714と参照ミラー704からの反射光による干渉信号を二つに分け、その一方と、他方との差動を検出する。
バランスフォトディテクタ710に到達する前に光を2つに分割することで干渉信号の位相が逆位相になるため、両者を引き算すると、分割前の信号に含まれるDC成分だけが除去され、干渉信号だけが取り出せるので好適である。
尚、図中、702はアイソレータ、718、719はそれぞれ偏波コントローラである。
また、光源701からの出射光の強度を逐次モニタリングし、そのデータを干渉信号の振幅補正に用いることも可能である。
With this connection, the apparatus of the present embodiment divides the interference signal due to the reflected light from the measurement object 714 and the reference mirror 704 into two parts, and detects the differential between one and the other.
By dividing the light into two before reaching the balance photodetector 710, the phase of the interference signal becomes opposite. Therefore, when the two are subtracted, only the DC component contained in the signal before the division is removed, and only the interference signal is obtained. Is preferable.
In the figure, 702 is an isolator, and 718 and 719 are polarization controllers.
It is also possible to sequentially monitor the intensity of light emitted from the light source 701 and use the data for amplitude correction of the interference signal.

101 光増幅媒体
102 光導波路
103 光変調器
104 光共振器
201 増幅率スペクトル
202 極大値
203 極小値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Optical amplification medium 102 Optical waveguide 103 Optical modulator 104 Optical resonator 201 Amplification factor spectrum 202 Maximum value 203 Minimum value

Claims (12)

光を増幅させる光増幅媒体と、光導波路と、光の強度を変調する光変調器と、を含んで構成される光共振器を備えた光源装置であって、前記光共振器は、該光共振器を周回する光に対する増幅率が複数の周波数域において、それぞれ極大値と極小値をとるように構成され、前記光の周波数をν、前記光共振器の屈折率をn(ν)、前記光共振器の長さをl、光速をc、自然数をaとして、前記光変調器を変調する周波数fmは、fm = a×c /(n(ν)×l)を満足し、前記周波数fmに対応して発振周波数が変化すると共に、該発振周波数は前記複数の周波数域における前記極大値をとる周波数に対応して定まり、
該発振周波数、および該発振周波数の最近接の2つのサイドバンドの光の周波数における前記増幅率が1以上、かつ、該発振周波数の増幅率が、前記2つのサイドバンドの光の周波数の増幅率よりも大きく、
前記極大値に隣接する2つの極小値のうち増幅率が高い方の極小値の増幅率と、前記極大値の増幅率との中間の増幅率における、増幅率の周波数幅が2×fmよりも大きいことを特徴とする光源装置。
A light source device including an optical resonator including an optical amplification medium that amplifies light, an optical waveguide, and an optical modulator that modulates the intensity of the light, wherein the optical resonator includes the optical resonator The amplification factor for the light circulating around the resonator has a maximum value and a minimum value in a plurality of frequency ranges, respectively, wherein the frequency of the light is ν, the refractive index of the optical resonator is n (ν), The frequency fm for modulating the optical modulator, where the length of the optical resonator is l, the speed of light is c, and the natural number is a, satisfies fm = a × c / (n (ν) × l), and the frequency fm And the oscillation frequency is determined corresponding to the frequency that takes the maximum value in the plurality of frequency ranges,
The amplification factor at the oscillation frequency and the frequency of the light of the two sidebands closest to the oscillation frequency is 1 or more, and the amplification factor of the oscillation frequency is the amplification factor of the frequency of the light of the two sidebands Bigger than
Of the two local minimum values adjacent to the local maximum value, the frequency range of the amplification factor at an intermediate amplification factor between the local minimum amplification factor and the local maximum amplification factor is greater than 2 × fm. light source device it is greater.
前記光導波路が屈折率の波長分散を有することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the optical waveguide has a refractive index wavelength dispersion. 前記光共振器が光透過部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置 The light source device according to claim 1, wherein the optical resonator includes a light transmission member. 前記光透過部材がファブリーペロー・エタロンであることを特徴とする請求項に記載の光源装置。 The light source device according to claim 3 , wherein the light transmitting member is a Fabry-Perot etalon. 前記光導波路が複屈折を示す部材と、偏光子を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。 A member on which the optical waveguide exhibits birefringence, the light source apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a polarizer. 前記共振器内の光は、前記複屈折を示す部材への入射の際、該部材の二つの主軸方向の偏光成分を有し、前記偏光子の透過軸は前記部材の二つの主軸のいずれとも一致せず、前記共振器内で生ずる偏波ビートの周波数間隔をΔν、前記部材が有する二つの主軸の屈折率の差をΔneffとして、前記部材の長さLは以下の式を満たすことを特徴とする請求項に記載の光源装置。
Figure 0005717392
When the light in the resonator is incident on the member exhibiting birefringence, the light has polarization components in two principal axis directions of the member, and the transmission axis of the polarizer is the same as any of the two principal axes of the member. The length L of the member satisfies the following equation, where Δν is the frequency interval of polarization beats generated in the resonator and Δneff is the difference between the refractive indexes of the two principal axes of the member. The light source device according to claim 5 .
Figure 0005717392
前記複屈折を示す部材は、偏波保持ファイバであることを特徴とする請求項またはに記載の光源装置。 Said member indicating the birefringence, the light source apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that a polarization maintaining fiber. 前記光増幅媒体が前記偏光子を兼ねることを特徴とする請求項に記載の光源装置。 The light source device according to claim 5 , wherein the optical amplification medium also serves as the polarizer. 前記増幅率が前記極大値をとる周波数は等周波数間隔であることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the frequency at which the amplification factor takes the maximum value is an equal frequency interval. 前記光増幅媒体が前記光変調器を兼ねることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the optical amplification medium also serves as the optical modulator. 前記増幅率は、前記極小値をとる周波数において1未満であり、前記極大値をとる周波数において1以上であることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 2. The light source device according to claim 1, wherein the amplification factor is less than 1 at a frequency at which the minimum value is taken and is 1 or more at a frequency at which the maximum value is taken. 請求項1から11の何れか一項に記載の光源装置を用いた光源部と、
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。
A light source unit using the light source device according to any one of claims 1 to 11 ,
A sample measurement unit that irradiates the sample with light from the light source unit and transmits reflected light from the sample;
A reference unit for irradiating a reference mirror with light from the light source unit and transmitting reflected light from the reference mirror;
An interference unit that causes reflected light from the specimen measurement unit and reflected light from the reference unit to interfere with each other;
A light detection unit for detecting interference light from the interference unit;
An image processing unit that obtains a tomographic image of the specimen based on the light detected by the light detection unit;
An optical coherence tomographic imaging apparatus comprising:
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CA2896006A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 David Welford Systems and methods for narrowing a wavelength emission of light
JP6985695B2 (en) * 2017-08-23 2021-12-22 国立大学法人徳島大学 Refractive index measuring device and method
JP7364840B2 (en) 2019-09-02 2023-10-19 国立大学法人埼玉大学 Tunable laser device
JP2023512154A (en) * 2020-01-31 2023-03-24 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション Frequency Comb Generation Based on Electro-Optical Phase Code Mode-Locking for Circular Ranging OCT
JP7427209B2 (en) 2021-06-24 2024-02-05 学校法人近畿大学 Optical fiber output light source device and single polarization reflective polarizing beam splitter used therein

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2604479B2 (en) * 1990-02-05 1997-04-30 日本電信電話株式会社 Mode-locked laser device
JP2772360B2 (en) * 1992-08-10 1998-07-02 日本電信電話株式会社 Mode-locked optical fiber laser device
JP3363950B2 (en) * 1993-06-28 2003-01-08 日本電信電話株式会社 Mode-locked laser device
JPH08148747A (en) * 1994-11-24 1996-06-07 Fuji Photo Film Co Ltd Solid-state laser apparatus
JP4951762B2 (en) * 2007-03-29 2012-06-13 国立大学法人東北大学 Pulsed laser light source
JP4916427B2 (en) * 2007-12-18 2012-04-11 キヤノン株式会社 Laser beam scanning device
JP5495506B2 (en) * 2008-05-13 2014-05-21 キヤノン株式会社 Laser apparatus and optical tomographic imaging apparatus

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