(57)【要約】      （修正有）【課題】広帯域と高出力を同時に満たし、良好なスペクトル形状を得るスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）を提供する。【解決手段】活性層１０１と、活性層を挟む１対のクラッド層とにより形成された光導波路と、光導波路の導波方向に設けられた電極とを有し、光導波路に導波された光を出射するＳＬＤであって、活性層が少なくとも２つの利得ピークを有し、電極が、出射端に最も近い位置に設けられた第１電極１０２と、それに隣接する第２電極１０３とを含む複数の電極により構成され、第１電極と第２電極との間における光導波路の近傍に、第２電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける２つの利得ピークによるピーク波長間以外の波長の光を反射もしくは吸収するように設定されたグレーティング１０５が設けられ、波長選択された第２電極の駆動で発生した光を、第１電極が設けられた光導波路の領域に導波し第１電極の駆動で発生する光と合波させる。【選択図】図１
2015069988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた活性層を備え、該活性層を挟む１対のクラッド層とにより形成された光導波路と、
前記光導波路の導波方向に設けられた電極と、
を有し、該電極を駆動して前記光導波路に導波された光を該光導波路の出射端から出射するスーパールミネッセントダイオードであって、
前記活性層が少なくとも２つの利得ピークを有し、
前記電極が、前記出射端に最も近い位置に設けられた第１電極と、該第１電極に隣接する第２電極とを含む複数の電極により構成され、
前記第１電極と第２電極との間における前記光導波路の近傍に、
前記第２電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間以外の波長の光を反射もしくは吸収するように設定されたグレーティングが設けられ、
前記グレーティングによって波長選択された前記第２電極の駆動で発生した光を、前記第１電極が設けられた光導波路の領域に導波して前記第１電極の駆動で発生する光と合波させ、
前記第１電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間でディップとなっている部分にピークをもたせて、前記出射端から出射することを特徴とするスーパールミネッセントダイオード。
【請求項２】
前記第２電極の駆動で発生し前記グレーティングによって波長選択される光の大きさが、
前記第１電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間のディップとなっている部分の大きさと略等しいことを特徴とする請求項１に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項３】
前記第２電極で発生する光が前記グレーティングを通った後の光のピーク強度をａ０、ピーク波長をλ０、ピーク幅をΔλ０とし、
前記第１電極で発生する光のピーク強度を１、該光のスペクトルにおける２つのピーク波長の間での最小値をとる波長をλ１、該光のスペクトルにおける２つの利得ピーク間のディップの深さをａ１、該光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間のディップの幅をΔλ１としたとき、
０．９５ａ１≦ａ０≦１．３１ａ１
０．９８λ１≦λ０≦１．０２λ１
０．８３Δλ１≦Δλ０≦１．１０Δλ１
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項４】
前記第２電極の電流密度が、前記第２電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピークの光が発生する電流密度に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項５】
前記グレーティングが、２種類以上のグレーティングで構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項６】
前記グレーティングは、それぞれ周期間隔、周期数、実効屈折率の異なるグレーティングによって構成されていることを特徴とする請求項５に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項７】
前記グレーティングは、前記周期間隔が前記光導波路の導波方向に一定でない構造を有することを特徴とする請求項６に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項８】
前記複数の利得ピークをもつ活性層の構造が、複数の発光準位をもつ量子井戸構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項９】
前記複数の利得ピークをもつ活性層の構造が、それぞれ異なる発光準位をもつ非対称量子井戸構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項１０】
前記第１電極が、導波方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項１１】
前記第２電極の駆動で発生し前記グレーティングによって波長選択される光が、
前記第１電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間のディップとなっている部分以外にピークを有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオード。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のスーパールミネッセントダイオードから構成される光源と、
前記光源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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スーパールミネッセントダイオード、それを光源として備える光干渉断層撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）は発光ダイオードのように広帯域なスペクトル分布を有しながら、半導体レーザ同様に１ｍＷ以上の比較的高い光出力を得ることが可能な半導体光源である。
このようなＳＬＤは、その特性から高分解能が求められる医療分野や計測分野で注目されており、特許文献１に開示されているように、生体組織の光断層画像を取得する際のＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）システムを利用した光干渉断層撮像装置の光源として用いられる。
高分解能な断層画像の取得には、広いスペクトル半値全幅が必要であり、様々な方法でスペクトル広帯域化のアプローチが行われている。
例えば、井戸幅や異なる組成比をもつ複数の量子井戸構造、単一量子井戸構造を有する活性層を用いることが挙げられる。
これらの構造では異なるエネルギー準位からの発光スペクトルの重ね合わせを利用して、広いスペクトル半値全幅を得ることを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＣＴシステムの光源においては、高出力・広帯域のほかに、良好なスペクトル形状を有していることが望まれる。
取得したスペクトルをフーリエ変換して断層像を得る関係で、光源のスペクトル形状は単峰性、理想的にはガウス関数状であることが望ましい。こうすることで、画像に偽信号が生成されることを抑制し、品質の良い画像が得られる。
図１４に、複数の準位をもつ同一の活性層で、キャビティ長が異なる２つのＳＬＤ（サンプルＡ：０．２５ｍｍ、サンプルＢ：０．６５ｍｍ）における発光スペクトルを示す。
この２つの発光スペクトルは広帯域を実現するため、複数の準位からの発光が見られる同程度の電流密度に設定して得られたものである。
両者を比較すると、サンプルＡは良好なスペクトル形状を有しているが、出力が小さい。一方、サンプルＢではキャビティ長を長くしたため出力が大きくなっているが、スペクトル形状が２峰性となっている。
２峰性となる理由は、準位のある波長において増幅効果が大きくなるためである。つまり、単一活性層のＳＬＤにおいては、広帯域と高出力を同時に満たそうとすると、スペクトル形状が悪化する。
【０００５】
本発明では上記課題を鑑み、広帯域と高出力を同時に満たし、単峰性を有する良好なスペクトル形状を得ることが可能となるスーパールミネッセントダイオード、それを光源として備える光干渉断層撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスーパールミネッセントダイオードは、
基板上に設けられた活性層を備え、該活性層を挟む１対のクラッド層とにより形成された光導波路と、
前記光導波路の導波方向に設けられた電極と、
を有し、該電極を駆動して前記光導波路に導波された光を該光導波路の出射端から出射するスーパールミネッセントダイオードであって、
前記活性層が少なくとも２つの利得ピークを有し、
前記電極が、前記出射端に最も近い位置に設けられた第１電極と、該第１電極に隣接する第２電極とを含む複数の電極により構成され、
前記第１電極と第２電極との間における前記光導波路の近傍に、
前記第２電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間以外の波長の光を反射もしくは吸収するように設定されたグレーティングが設けられ、
前記グレーティングによって波長選択された前記第２電極の駆動で発生した光を、前記第１電極が設けられた光導波路の領域に導波して前記第１電極の駆動で発生する光と合波させ、
前記第１電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間でディップとなっている部分にピークをもたせて、前記出射端から出射することを特徴とする。また、本発明の光干渉断層撮像装置は、
上記したスーパールミネッセントダイオードにより構成された光源と、
前記光源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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、広帯域と高出力を同時に満たし、単峰性を有する良好なスペクトル形状を得ることが可能となるスーパールミネッセントダイオード、それを光源として備える光干渉断層撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１におけるＳＬＤの構成を説明する斜視図。
【図２】本発明の実施例１におけるＳＬＤの構成を説明する俯瞰図。
【図３】本発明の実施例１におけるＳＬＤの構成を説明するａ−ａ’、ｂ−ｂ’断面図。
【図４】本発明の実施例１におけるＳＬＤの構成を説明するｃ−ｃ’断面図。
【図５】本発明の実施例１における電極分割領域の拡大図。
【図６】本発明の実施例１の効果を説明する図。
【図７】本発明の実施例１の種光に必要なパラメータを説明する図。
【図８】本発明の実施例１のサンプルに用いたグレーティングの透過率スペクトル。
【図９】本発明の実施例１の測定結果を示す図。
【図１０】本発明の実施例２におけるＳＬＤの構成を説明する俯瞰図。
【図１１】本発明の実施例３のサンプルに用いたグレーティングの透過率スペクトル。
【図１２】本発明の実施例３の測定結果を示す図。
【図１３】本発明のＳＬＤを用いた実施例４における光干渉断層撮像装置の構成例を説明する図。
【図１４】広帯域を実現しようとした時に見られる一般的なＳＬＤの発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態におけるスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）の構成例について説明する。
本実施形態のＳＬＤは、あらかじめ波長選択した光を利用することで、単峰性による良好なスペクトル形状を得ることができるように、つぎのように構成したものである。
すなわち、本実施形態のＳＬＤは、基板上に設けられた活性層を備え、該活性層を挟む１対のクラッド層とにより形成された光導波路と、前記光導波路の導波方向に設けられた電極と、を有し、前記光導波路に導波された光を該光導波路の出射端から出射するように構成されている。
その際、前記活性層が少なくとも２つの利得ピークを有し、
前記電極が、前記出射端に最も近い位置に設けられた第１電極と、該第１電極に隣接する第２電極とを含む複数の電極により構成される。
この第１電極と第２電極との間における前記光導波路の近傍に、
前記第２電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間以外の波長の光を反射もしくは吸収するように設定されたグレーティングが設けられる。
そして、このグレーティングによって波長選択された前記第２電極の駆動で発生した光を、前記第１電極が設けられた光導波路の領域に導波して前記第１電極の駆動で発生する光と合波させる。
これにより、前記第１電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間でディップとなっている部分にピークをもたせるようにしたものである。
要するに、本実施形態のＳＬＤは、電流注入を行う単一の活性領域と、導波方向に２分割された前記第１電極と前記第２電極との電極分割部に、複数の種類のグレーティングを設け、該グレーティングにより前記第１電極の駆動で発生する光のスペクトルにおける前記２つの利得ピーク間のディップとなっている部分の大きさと略等しい大きさの前記波長選択された光（種光）によって、該ディップを埋めてスペクトル形状が良好な合波光（端面から出射される光）を得ることを可能としたものである。
【００１０】
以下に、本発明の実施形態におけるＳＬＤのより具体的な構成について説明する。
本形態のＳＬＤにおける活性層は単一であり、複数の発光準位をもった構造のものを用いる。例えば、深さの異なる量子井戸を複数有する多重量子井戸構造や、井戸を深く、もしくは狭くし、複数の準位を有するようにした単一量子井戸構造である。
電極は導波方向に２分割され、各電極でそれぞれ異なる電流密度に設定できるようにする。
第１電極では、スペクトル形状はよくないが高出力・広帯域の発光スペクトルとなる駆動条件とする。例えば、１次準位と基底準位の発光が同程度となるように電流密度を調整する。
第２電極では、第１電極で発生した光成分のうち補完したい波長の光が出るような駆動条件とする。例えば、１次準位と基底準位の間の発光波長を補完したい場合には、第２電極では両者の準位の発光が出ていることが必要となる。
これらの条件が満たされる駆動条件であれば、第１電極と第２電極は同じ電流密度とすることもできる。
グレーティングは、第１電極と第２電極の間に位置し、導波路の部分に形成する。こうすることで、第２電極で発生した光がグレーティングによって波長選択され、波長選択された光（種光）が第１電極に導波され、第１電極で発生した光と合波された光が端面から出射される。
【実施例】
【００１１】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、本発明を適用したＳＬＤの構成例について、図１、図２、図３、図４
を用いて説明する。
本実施例のＳＬＤはリッジ導波路構造をとっており、サンプル全面に渡って単一の活性層１０１を有しており、導波方向に分割された２つの電極（第１電極：１０２、第２電極：１０３）、電極分割領域１０４に形成された２種類のグレーティング１０５で構成される。
こうすることで、活性領域からそのまま出射される光と、活性領域から一度グレーティングを導波した光とを合波させ、端面から出射させることができる。
【００１２】
本実施例では、ｎ型のＧａＡｓ基板１０７上に、ｎ型クラッド層１０８としてｎ−Ａｌ０．５ＧａＡｓ、活性層１０１として発光準位を２つ有するＩｎＧａＡｓ単一量子井戸、ｐ型クラッド層１０９としてｐ−Ａｌ０．５ＧａＡｓ、コンタクト層１１０として高ドープのｐ−ＧａＡｓが積層される。
リッジ部は、コンタクト層とｐ型クラッド層１０９の途中まで部分的に除去されている。リッジ部１１１を形成した後、上面には絶縁膜１１２と上部電極１１３、基板の下面には下部電極１１４が設けられる。
上部電極１１３は、グレーティング１０５前後の発光スペクトルを独立に制御できるように、導波方向に２つに分割される。
絶縁膜１１２にはＳｉＯ2、上部電極１１３にはＴｉ／Ａｕ、下部電極１１４にはＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕが用いられる。
【００１３】
図５に電極分割領域１０４の拡大図を示す。
本実施例では２種類のグレーティング（第１グレーティング：１１５、第２グレーティング：１１６）が形成される。
１つのグレーティングにおいて種光に求められる波長より短波長側の光を反射、もしくは吸収させ、もう一方のグレーティングにおいては長波長側の光を反射、もしくは吸収させる。こうすることで種光を所望のピーク波長、ピーク幅に調整することができる。
ここで、必要とされる種光の条件を提示する。
種光とは、第２電極で発生した光がグレーティング１０５によって波長選択され、第１電極領域１０２に導波される光のことである。
波長選択には、周期間隔、周期数、実効屈折率の異なる２種類のグレーティングを組み合わせたものを用いる。
種光が単峰性のスペクトルをもっていると仮定すると、制御する必要のあるパラメータは、ピーク強度、ピーク波長、ピーク幅である。
ピーク強度は調整のしやすさから第２電極１０３により制御するのがよい。ピーク波長、ピーク幅は、２種類のグレーティング１１５、１１６により決定される。
第１電極１０２と第２電極１０３において同様のスペクトルの光が出ているとすると、グレーティング１０５においては第２電極１０３での光のうち、ピーク部分を反射、もしくは吸収させるとよい。
つまり、ピーク波長の光を反射、もしくは吸収する２種類のグレーティングを形成すればよい。
【００１４】
図６に、本実施例の構成による効果を説明する図を示す。
第２電極１０３で発生する光は図のように、少なくとも異なる２つの準位から発光しているため、それに相当するピークが存在する。
グレーティング１０５をたとえば２種類形成し、反射、もしくは吸収する波長を発光ピークの位置に設定する。
こうすることで、種光は第１電極１０２で発生する光のスペクトルにおける、強度の弱い波長（ディップとなっている部分）にピークをもつことになる。
【００１５】
スペクトル形状によってどの程度画像の品質が変化するかは、ＰＳＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｓ
ｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：点像分布関数）による計算で求めることができる。
スペクトル形状は単峰性、理想的にはガウス関数状であることが望ましいが、実際にはその形状からのずれが生じる。
このずれによってサイドローブが大きくなるため、この値は小さく抑えることが求められる。
特許文献１によれば、サイドローブを−１０ｄＢ以下に抑えると、ＯＣＴ計測に適用した際ノイズを低減でき、高分解能に光断層像を取得することができる。
【００１６】
図７を用いて、種光の条件として必要となるパラメータを説明する。
第１電極によって発生する光のスペクトルは複数のピークを持っているため、発光準位の間にディップができる。
このディップを種光により補完するためには、種光のピーク強度、ピーク波長、ピーク幅を設定する必要がある。
特に、サイドローブを−１０ｄＢ以下に抑えるためには、種光におけるこれらの値をある範囲に限定する必要がある。
ここでは、最も簡単な例である、２つのピーク間のディップを補完することを考える。
２つのピーク強度とピーク幅は等しいと仮定し、２つのピーク波長の間隔は、一般的なスペクトルにおいてディップができやすい２０〜８０ｎｍの範囲で考えている。
２つのピーク波長の間での最小値をとる波長をλ１、第１電極で発生する光のピーク強度に対するディップの深さをａ１、ディップの幅をΔλ１、第１電極で発生する光のピーク強度に対する種光のピーク強度をａ０、種光のピーク波長をλ０、種光のピーク幅をΔλ０とする。この時、ディップを補完する最も効率の良い種光は、
ａ０＝ａ１
λ０＝λ１
Δλ０＝Δλ１
とした時である。この値を基準値として設定する。サイドローブを−１０ｄＢ以下に抑えるためには、それぞれの値を基準値に対して
０．９５ａ１≦ａ０≦１．３１ａ１
０．９８λ１≦λ０≦１．０２λ１
０．８３Δλ１≦Δλ０≦１．１０Δλ１
の範囲に収めることで可能となる。
但し、λ０はΔλ０に対しての値として表している。ここで示した各パラメータの範囲は、２つのピーク間での合波スペクトルの最大値と最小値の差が１０％以下となる範囲で考えている。
例えば、ここで考えている条件のもとで、２つのピーク間での合波スペクトルの最大値と最小値の差を１５％まで小さくすると、サイドローブは１０％程度に抑えられる。
【００１７】
つぎに、実際のサンプル作製手順を以下に説明する。
まず、ＧａＡｓ基板上１０７にｎ型クラッド層１０８、活性層１０１、ｐ型クラッド層１０９、コンタクト層１１０を、たとえばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて順次成長させる。
各層が積層されたウエハを一般的な半導体リソグラフィー法および半導体エッチングを用いてリッジ部１１１を形成する。
例えば、スパッタ法を用いて誘電体膜、ＳｉＯ2を形成した後、半導体リソグラフィー法を用いてフォトレジストでリッジ形成のためのストライプ形成マスクを形成する。
そこで、ドライエッチング法を用いて、ストライプ形成マスク以外の部分の半導体を選択的に除去する。
この時、除去する部分はｐ型クラッド層１０９の途中までで、深さはたとえば０．８μｍのリッジ形状を形成する。
リッジ部１１１はリッジ端面での反射を防止するために、リッジ端面の垂線とリッジの長
手方向に対して約７度傾斜させるが、たとえば端面は反射率を制御するために多層の誘電膜を付加してもよい。
【００１８】
次に、誘電体膜、たとえばＳｉＯ2を半導体表面に形成し、フォトリソグラフィー法およびウエットエッチングによって、リッジ部１１１上部のＳｉＯ2を部分的に除去する。
その後、真空蒸着法およびリソグラフィー法を用いて上部電極１１３を形成する。上部電極１１３は、たとえばＴｉ／Ａｕである。
さらに、電極分割領域１０４のコンタクト層１１０をウエットエッチングによって除去する。その後、電極分割領域１０４においてフォトリソグラフィー法およびウエットエッチングによって、所望の設計のグレーティング１０５を形成する。
下部電極１１４を形成する前に、ＧａＡｓ基板１０７を研磨により１００μｍ程度の厚さまで薄くする。
そして、下部電極１１４を真空蒸着法を用いて形成する。下部電極１１４は、たとえばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕである。良好な電気特性を得るため、高温窒素雰囲気中でアニールを行い、電極と半導体を合金化する。最後に、劈開により端面に結晶面を出すことでサンプルが完成する。
【００１９】
続いて、本実施例における測定結果について説明する。
測定は本実施例と等価な形態で行っている。第１電極の長さは０．２５ｍｍ、第２電極の長さは０．２ｍｍ、リッジ幅は３μｍである。また、第１グレーティングのブラッグ波長は８２３ｎｍ、周期数は９０、実効屈折率は３．３５と３．２９、第２グレーティングのブラッグ波長は８４６ｎｍ、周期数は９０、実効屈折率は３．３５と３．２９とする。
図８に、このグレーティングにおける透過率スペクトルを示す。
このグレーティングにより、種光は
λ０＝８３０ｎｍ
Δλ０＝１４ｎｍ
に設定できると考えられる。
図９に、種光、第１電極で発生する光、合波光のスペクトルを示す。
第１電極で発生した光に種光を合波させることで、２つのピーク間のディップが４０％から１３％に減少させることができ、出力を減衰させることなくスペクトル形状を良好にすることができた。
なお、上記形成方法や半導体材料、電極材料、誘電体材料などは実施形態で開示したものに限るものではなく、本発明の主旨を外れないものであれば、他の方法や材料を利用することも可能である。
例えば、基板はｐ型ＧａＡｓ基板を用いてもよく、その場合、各半導体層の導電型もそれに応じて変更させる。
【００２０】
活性層は単一量子井戸構造を採用しているが、井戸を深く、もしくは狭くし、複数の準位を有するようにする必要がある。深さの異なる量子井戸を複数有する多重量子井戸構造（非対称量子井戸構造）を用いてもよい。
また、材料もこれに限られたものでなく、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓＳｂ等の発光材料を用いてもよい。
リッジ幅は３μｍとしたが、これに限らず適宜変化させてもよい。
【００２１】
ＳＬＤはリッジを用いて傾斜を設けた構造としたが、ＳＬＤとして動作する構造であればよく、たとえば端面は反射率を抑制するために多層の誘電膜を付加してもよい。
出射端は活性領域に隣接するように定めているが、出射端での光の反射を抑制するために活性領域と出射端との間に電圧を印加しない吸収領域（窓領域）を設けてもよい。
グレーティングを形成する位置は、本効果が得られるのであればリッジの上部でなくてもよい。たとえば、リッジの側面部や活性層の上部、もしくは下部でもよい。また、本実施
例では２種類のグレーティングを用いたが、２種類に限られない。
２種類以上形成してもよく、その周期間隔、周期数、実効屈折率は導波方向に一定でなくてもよい。
サンプルの電極は２つに分割されているが、グレーティングの前後でさらに複数に分割してもよい。
また、上記の条件が満たされる範囲であれば、各電極を同じ駆動条件とすることも可能である。
【００２２】
［実施例２］
実施例２として、実施例１とは異なる形態のＳＬＤの構成例について、図１０を用いて説明する。
本実施例は、第１電極が導波方向に複数に分割された構造であることを特徴とする（出射端に近い方から順番に第１Ａ電極：２０１、第１Ｂ電極：２０２、・・・とする）。
第１電極のみのサンプルを考えると、第１電極が分割されていないものでは、メインとなる発光ピークが隣り合う準位の発光同士となるが、本実施例では各電極の電流密度を変化させることで、離れた準位の発光ピークを出すことができる。
この場合、高出力であり、分割されていないものより広いスペクトル幅の発光が得られるが、準位間の発光が弱くピーク間の波長差が大きいため、スペクトル形状が著しく悪化する。
よって、本実施例の形態において実施例１と同様に２つのピーク間のディップを補完することによって、高出力でより広帯域且つスペクトル形状の良好な合波光を得ることが可能となる。
【００２３】
［実施例３］
実施例３として、実施例１とは異なる形態のＳＬＤの構成例について説明する。
実施例１では、２つのピーク間のディップを補完することが目的であったため、２つの利得ピーク間以外の波長の光は全てグレーティングにより反射、もしくは吸収させることが理想的であった。
本実施例は、２つのピーク間のディップを補完することと、合波後の発光スペクトルをより広帯域化することを目的としている。
具体的には、各グレーティングにより反射、もしくは吸収させる波長帯域を実施例１より狭くすることで実現できる。
【００２４】
図１１に、本実施例で用いたグレーティングにおける透過率スペクトル、図１２に本実施例における種光、第１電極で発生する光、合波光のスペクトルを示す。
ここでは、第１電極、第２電極で発生する光がともにピーク間が４０ｎｍの２つのガウシアンを組み合わせたスペクトルとして考えている。
第１グレーティングのブラッグ波長は８１０ｎｍ、周期数は７０、実効屈折率は３．３５と３．２５、第２グレーティングのブラッグ波長は８５０ｎｍ、周期数は７０、実効屈折率は３．３５と３．２５とすると、２つのピーク間（ピークａ）だけでなく、該ピーク間のディップとなっている部分以外のピークの外（短波長ピークの短波長側と長波長ピークの長波長側）（ピークｂ，ｂ’）にも種光にピークが見られる。
この結果、２つのピーク間のディップを補完する効果に加え、合波スペクトルの半値全幅を６４ｎｍから７９ｎｍまで２３％向上させることができる。
【００２５】
［実施例４］
実施例４として、本発明のＳＬＤを光源として備える光干渉断層撮像装置の構成例について、図１３の模式図を用いて説明する。
図１３に示すように、本実施例のＯＣＴ装置は、光出力部４０１から出射された光を参照光と測定光に分割する光分割部４０２、参照光反射部４０３、測定対象物４０４とそこに
光を照射するための照射光学系４０５からなる測定部４０６を備える。
また、反射した参照光と反射した測定光を干渉させる干渉部４０７、干渉部により得られた干渉光を検出する光検出部４０８および光検出部４０８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４０９、画像出力モニタ部４１０を備える。
【００２６】
本実施例では光出力部４０１として、実施例１のＳＬＤを用いる。
光ファイバを介して光分割部４１１により参照光と測定光に分波し、分波された光の一部は参照ミラーからの反射光を伝達する参照光反射部（参照部）４０３へ入る。ここでは、光分割部４１１と干渉部４０７は同一のファイバカプラを用いている。
参照光反射部４０３はコリメータレンズ４１２および４１３、反射鏡（参照ミラー）４１４で構成されており、反射鏡４１４で反射し再度光ファイバへ入射する。
光ファイバから光分割部４０２で分波されたもう片方の光である測定光は、測定対象物（検体）からの反射光を伝達する測定対象物測定部（検体測定部）４０６へ入る。
測定部４０６の測定光学系４０６はコリメータレンズ４１５および４１６、光路を９０°曲げるための反射鏡４１７で構成されている。
照射光学系４０５は入射した光を測定対象物４０４へ入射するとともに、反射光を再び光ファイバへ結合する役割がある。
【００２７】
そして参照光学系４０３および測定部４０６から戻ってきた光は干渉部４０７を通り、光検出部４０８へ入る。
光検出部４０８はコリメータレンズ４１８および４１９、分光器４２０により分光された光のスペクトル情報を得るためのラインセンサ４２１で構成されている。分光器４２０はグレーティングを用いている。
光検出部４０８はそれに入射した光のスペクトル情報を得る構成となっている。
【００２８】
光検出部４０８で得た情報は、断層画像へ変換するための画像処理部４０９で画像へ変換され、最終的な出力である断層画像情報が得られる。これをパーソナルコンピュータの表示画面等で構成される画像出力モニタ部４１０で断層画像として表示する。
本実施例で特徴的なのは光出力部４０１であり、上記実施例で記載した本発明のＳＬＤを用いると、広帯域なスペクトルを出力することが可能であるため、奥行き分解能が高解像な断層画像情報を取得可能である。このＯＣＴ装置は、眼科、歯科、皮膚科等における断層画像撮影に有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１０１：活性層
１０２：第１電極
１０３：第２電極
１０４：電極分割領域
１０５：グレーティング
１０７：ＧａＡｓ基板
１０８：ｎ型クラッド層
１１１：リッジ部
１１４：下部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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