[发明专利]光源设备和使用光源设备的图像拾取设备

说明书

技术领域

本发明涉及能够改变振荡波长的光源设备和使用该光源设备的图像拾取设备。

背景技术

在通信网领域和检查设备的领域中，已经利用了能够改变振荡波长的各种光源，特别是激光光源。

在通信网领域中需要高速波长切换，并且，在检查设备领域中也需要高速宽带波长扫描(wavelength sweeping)。

检查设备中的波长可变(扫描)光源的用途应用包括激光分光计、色散测量装置、膜厚测量装置以及扫描光源光学相干断层摄影(SS-OCT)设备等。

光学相干断层摄影(以后也将被称为OCT)被配置为通过使用光学低相干干涉来拾取样本的断层摄影图像，并且，这是由于可以获得微米级空间分辨率以及实现无损特性等因而近年来在医学领域中研究活跃的图像拾取技术。

由于深度方向上的分辨率被设为几微米并且还可以获得直到几mm的深度的断层摄影图像，因此目前OCT被用于眼科门诊中的图像拾取或牙科门诊中的图像拾取等。

SS-OCT被设计为在时间上扫描光源的振荡波长(频率)，并且，属于傅立叶域(FD)OCT的范畴内。也属于FDOCT的范畴内的谱域(SD)OCT需要对干涉光进行色散的分光计，但是SS-OCT也被期望获得如同不使用分光计那样的光量损失小并且SN比高的图像。

在通过使用波长扫描光源构成医学用途的图像拾取设备的情况下，随着扫描速度更快，用于获得图像的时间段可以缩短，并且，该设备适合于活体观察(所谓的现场活体内成像，in situ-in vivo imaging)，在所述活体观察中，不从活体中收集生物医学组织而是直接观察生物医学组织。

并且，随着波长的扫描带(sweeping band)更宽，断层摄影图像的空间分辨率可增大。

更具体地说，在波长扫描宽度被设为Δλ，振荡波长被设为λ0的情况下，深度分辨率由以下的式(1)表示。

式1

2ln2π×λ02Δλ---(1)]]>

因此，为了增大深度分辨率，需要扩大波长扫描宽度Δλ。

对于在SS-OCT中使用的波长扫描光源，在Yamashita等人的Opt.Exp.Vol.14，pp.9299-9306(2006)(此后将被称为“非专利文献1”)中公开了基于在通信带中开发的色散调谐系统的一种波长扫描光源。

在该色散调谐系统中，通过利用其中共振器的自由谱范围(FSR)具有波长依赖性的状态，控制主动锁模状态(active mode-lock state)中的振荡波长。此时，通过改变可引起锁模的调制信号的频率，执行波长扫描。换言之，通过对锁模频率进行扫描，对锁模时的中心波长进行扫描。出于这种原因，为了执行高速波长扫描，必需以高速改变调制信号的频率。

FSR示出相对于在共振器中循环的光的共振器模的频率间隔，并且，在真空中的光速被设为c，共振器的折射率被设为n，共振器长度被设为L的情况下，FSR由以下的式(2)表示。

式2

FSR=cnL---(2)]]>

并且，根据非专利文献1，在色散调谐系统中，波长扫描范围由以下的式(3)表示。

式3