发明名称 光检测器装置
摘要 一种半导体光放大器装置,自一处理成产生无反射之出口端来发射一种光量对应于一驱动电路所输入驱动信号的发出光。该发出光经一光学系统来照射所要量测之物体;因而该物体所产生之反射光、散射光及绕射光折回该光学系统,而且以回援方式来形成入射在半导体光放大器装置之出口端上以作为返回光。因而,光放大器装置因返回光之入射而进行光学放大作用,因而,增加发出光之光量。发出光之光量改变以先接收装置来检测,且其输出作为光接收信号。如此,因为半导体光放大器装置中之驱动信号及发出光之光量两者间的关系响应于反回光之光量而改变,所以可量测该物体之光学特性。因此,可获一光检测器装置,其中因返回光所造成之杂讯受到抑制,而获得高S/N比及宽的动态范围,同时能高速响应。
申请公布号 TW336275 申请公布日期 1998.07.11
申请号 TW086102200 申请日期 1997.02.24
申请人 滨松赫德尼古斯股份有限公司 发明人 小石结;白川光一;安川学;寺田浩敏
分类号 G01J1/00 主分类号 G01J1/00
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种光检测器装置,包含:一第一驱动电路,其输出一第一驱动信号;一半导体光放大器装置,其自处理成产生无反射率之第一出口端来发射第一光束,第一光束具有对应该第一驱动电路所输入之第一驱动信号的光量,而且根据以回授方式而入射在该第一出口端之第二光束来光放大该第一光束,该第二光束是所要量测物体以该第一光束所照射之返回光;一光学系统,其自该半导体光放大器装置所入射之该第一光束来照射该物体,且形成自该物体入射之第二光束,第二光束以回授方式入射在该半导体光放大器装置;及一光接收装置,其检测该半导体光放大器装置所发射之第三光束具有和该第一光束光量成比例之光量,而输出对应该第三光束光量之光接收信号;半导体光放大器装置是一种超发光二极体。2.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中该光学系统进一步包含一极性选择系统,其选择性地传送各该第一及第二光束中所包括之预定极性成分;而且因为该第二光束以回授方式入射而选择性地设定该超发光二极体所实施之光放大振荡模态。3.根据申请专利范围第2项之光放大振荡模态。性选择系统是由双折射晶体所构成之极化滤光器。4.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中该超发光二极体包含一光发射装置,其具有载子密度定位在该装置中心部之增益波导型带状构造或狭带构造。5.根据申请专利范围第4项之光检测器装置,其中该超发光二极体具有一斜向光学波导构造,其中该光学波导方向设定成对谐振器方向倾斜。6.根据申请专利范围第4项之光检测器装置,其中该超发光二极体具有一截断之光学波导构造,形成一离开该第一出口端之光学波导。7.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中该第一驱动电路供应一定値之注入电流到该超发光二极体做为该第一驱动信号。8.根据申请专利范围第7项之光检测器装置,其中进一步包含:一放大器,用于放大自该光接收装置所输入之光接收信号;及一信号处理电路,用于根据该放大器所放大之光接收信号来产生关于该物体之储存资讯或构造资讯的资料。9.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中该第一驱动电路根据该光接收装置所输入之光接收信号,来调整供应到该超发光二极体之注入电流以作为该第一驱动信号,以便 定保持该半导体放大器装置所发射之第一光束的光量。10.根据申请专利范围第9项之光检测器装置,其中进一步包含:一放大器,用于放大该第一驱动电路所输入之第一驱动信号;及一信号处理电路,用于根据该放大器所放大之第一驱动信号来产生关于该物体之储存资讯或构造资讯的资料。11.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中该光接收装置检测和该超发光二极体之第一出口端相对的第二出口端所发射光束,以作为该第三光束。12.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中该光接收装置检测该超发光二极体所发射之第一光束的一部份,以作为该第三光束。13.根据申请专利范围第12项之光检测器装置,其中该光学系统进一步包含一半平面镜,其配置在该超发光二极体及该物体两者间之光学路径中,以便导引该超发光二极体所发射之第一光束的一部份到该光接收装置。14.根据申请专利范围第1项之光检测器装置,其中进一步包含:一放大器,用于放大该光接收装置所输入之光接收信号或该第一驱动电路之第一驱动信号;及一信号处理电路,其根据该光接收信号或该放大器所放大之第一驱动信号来产生关于该物体之储存资讯或构造资讯的资料。15.根据申请专利范围第14项之光检测器装置,其中进一步包含:一第二驱动电路,其输出第二驱动信号;一致动器,其根据该第二驱动电路所输入之第二驱动信号来调整该光学系统中所包括之物镜透镜之焦点位置;及一控制器,其控制该第一及第二驱动电路之个别操作,且输出该物体之位置资讯到该信号处理电路。16.根据申请专利范围第15项之光检测器装置,其中进一步包含一位移感测器,其量测该物镜透镜之位移,且输出其检测信号到该第二驱动电路,其中该第二驱动电路根据该位移感测器所输出检测信号来调整该第二驱动信号,以便实施该物镜透镜之位移误差补偿。17.根据申请专利范围第15项之光检测器装置,其中进一步包含:一第三驱动电路,其输出一第三驱动信号;及一平台,其根据该第三驱动电路所输出之第三驱动信号来调整该物体之位置,该控制器进一步控制该第三驱动电路之操作。图式简单说明:第1图是表示根据本发明之光检测器装置第一实施例的构造方块图;第2A图是表示第1图光检测器装置中超发光极体(SLD)垂直谐振器方向之结构的横剖面图;第2B图是表示谐振器方向及第2A图中SLD之光学波导方向两者间的关系透视图;第3图是以第2A图及第2B图之SLD中光发射光谱来表示波长及相对输出强度两者间关系的图表;第4A图是第2A图及第2B图之SLD平行谐振器方向之横剖面图,来表示其中出口端上涂层无反射膜以便降低发光侧之反射率的结构;第4B图是第2A图及第2B图之SLD平行谐振器方向之横剖面图,来表示用于降低发光侧之反光率的斜向光学波导结构;第4C图是第2A图及第2B图之SLD平行谐振器方向之横剖面图;来表示用于降低发光侧之反射率之截断光学波导构造;第5图是实验结果来表示第2A图及第2B图之SLD上以回授方式入射返回光强度及SLD所发射发出光强度两者间关系的图表;第6图是表示根据本发明之光检测器装置第2实施例结构之方块图;第7图是以第6图光检测器装置来量测所要量测之物体厚度结果,来表示在致动器位移及放大器输出信号强度两者间之关系图表;第8图是以第6图光检测器装置来量测所要量测之物体断层影像的结果,来表示在显示装置上所显示断层影像实例的图表;第9图是以第6图光检测器装置之光学系统卸除极化滤光器情形中量测所要量测物体厚度结果,来表示致动器位移及放大器电压输出信号强度两者间之关系图表;第10图是以第6图光检测器装置之光学系统配置极化滤光器情形中量测所要量测物体厚度结果,来表示致动器位移及放大器电压输出信号强度两者间之关系图表;第11图是一图表,其表示第6图光检测器装置放大器信号强度波形的半最大値全宽度、及根据通用共焦光学系统之平方律的理论性物镜透镜之宽度,其相互以其对物镜透镜之数値孔径的变化来比较;第12A图是表示第6图光检测器装置光学系统中所配置缝隙结构做为替代极化滤光器之极性选择系统的平面图;第12B图是表示第6图光检测器装置光学系统中所配置刀缘结构做为替代极化澽光器之极性选择系统的平面图;第13图是表示关于第1图光来测器装置之修正实例结构方块图;及第14图是表示关于第6图光检测器装置之修正实例结构方块图较佳实施例之说明;
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