波长可变的表面发射激光器的瞬间谱线宽度(相干长度)的约束。
[0085]假定Fabry-Perot标准具中使用的外反射镜103的反射率由R2表示，并且上反射镜101的反射率由R1表示，那么优选地满足R1>R2的关系。原因是，如图4中所示，当上反射镜101的反射率和外反射镜103的反射率变为彼此相等时，波长可变的表面发射激光器的阈值增益系数骤然增大，从而使表面发射激光器的特性劣化。
[0086]示例
[0087]下面将描述本发明的示例。
[0088]示例1
[0089]参照图1和图3，作为示例1，将描述应用本发明的波长可变的表面发射激光器的结构示例。
[0090]在示例1的波长可变的表面发射激光器中，如图3中所示，通过在GaAs基板上堆叠29对具有1050nm的中心波长的η型GaAs/AlAs_DBR来形成下反射镜102。
[0091]在下反射镜102上，连续地形成作为熔覆层的74.6nm的η型Α10.4GaAs、作为间隔件层的50nm的无掺杂GaAs、用作活性层105的分别形成势皇层/量子阱层的10nm的GaAs/8nm的InGaAs、作为间隔件层的50nm的无掺杂GaAs、以及作为恪覆层的74.6nm的p型 A10.4GaAso
[0092]在以上提及的层上，进一步连续地形成由30nm的p型A10.98GaAs制成并且通过选择性氧化形成电流局限结构的选择性氧化层、以及作为熔覆层的364.6nm的p型A10.4GaAs。
[0093]电流局限结构通过以下方式来形成:将以上提及的层结构的晶圆向下蚀刻到选择性氧化层的下表面以提供台面形部分，并且通过湿式氧化来使选择性氧化层氧化。
[0094]之后，如在一般的VCSEL (垂直腔表面发射激光器)中那样形成绝缘膜和具有用作光出射开口的窗口的电极305。
[0095]另外，形成用作围绕台面形部分的支撑构件302的Si02，并且按光束的形状形成由支撑构件302支撑的用作弹性的可变形支撑构件303的非晶硅。
[0096]五对AlOx/GaAs-DBR由弹性的可变形支撑构件303支撑作为上反射镜101。
[0097]通过在弹性的可变形支撑构件303和驱动电极304之间施加电压时产生的静电吸引力，使弹性的可变形支撑构件303折曲。通过弹性的可变形支撑构件303的折曲，上反射镜101更接近台面形部分，由此气隙改变。
[0098]从而形成其中波长通过上述结构而可变的表面发射激光器。
[0099]在上述表面发射激光器的GaAs基板介于外反射镜103和下反射镜102之间的情况下，外反射镜103被布置在与下反射镜102相对的一侧。
[0100]在该不例中，折射率约为1.45的石英玻璃基板被用作作为本发明的特征的外反射镜103。
[0101]外反射镜103的反射面由石英玻璃和空气之间的界面给定。因为石英玻璃和空气之间的界面处的折射率的差值很小，所以该界面在1050nm的波长处具有约3.5%的反射率。
[0102]另外，因为具有有限的厚度，所以除了以上提及的界面之外，石英玻璃还具有也发生光反射的另一个界面。因此需要在该另一个界面处形成抗反射膜301。
[0103]当抗反射膜301以众所周知的简单的单层结构形成时，在空气的折射率为1并且石英玻璃的折射率为1.45的条件下，它可以被形成为1/4个波长的光学厚度的、折射率可取地约1.2的膜。
[0104]可以通过利用一般的多层设计技术用多个膜来形成抗反射膜301。作为替代方案，抗反射膜可以以如下方式构成，即，通过利用远小于波长的结构(被称为子波长结构(SWS))来适度地改变界面处的有效折射率。换句话说，可以使用任何类型的技术，只要防止玻璃-空气界面处的反射即可。
[0105]作为结果，只有一个反射面充当外反射镜103。Fabry-Perot标准具被构造在该一个反射面和下反射镜102之间。
[0106]Fabry-Perot标准具的反射镜对之间的距离需要根据将用SS-0CT装置实现的规范来确定。
[0107]此外，在SS-0CT装置中，因为断层扫描图像是通过傅立叶变换(逆变换)从所检测到的信号构造的，所以可取地通过能够执行高速信号处理的FFT (快速傅立叶变换)来执行处理。因此，用于信号处理的对象的采样数需要为2的N次幂。
[0108]在作为0CT装置要求10mm的深度图像捕捉范围和6微米的深度轴向图像分辨率的条件下，类似于深度图像捕捉范围，Fabry-Perot标准具的反射镜之间的距离就光路长度而言要求为20mm或更大(即，就光频率分辨率而言要求为7.5GHz或更小)。
[0109]根据所要求的6微米的深度轴向图像分辨率，用于执行傅立叶变换的光频率范围为25THz或更大。
[0110]假设光频率分辨率为7.5GHz，那么在25THz的范围内采样数为3333个。
[0111]当采样数被设为2的12次幂(即，4096)时，有必要通过零填充来补偿缺少的763个点并且使傅立叶变换中的计算范围变宽。
[0112]根据采样数来确定Fabry-Perot标准具的反射镜之间的距离的上限。因此，当采样数被设为2的12次幂(即，4096)时，光频率分辨率的极限为6.1GHz，该极限是根据25THz/4096个点得到的。
[0113]如果以高于以上提及的极限的光频率分辨率执行采样，则由于采样数为4096的约束，用于执行计算的光频率范围将比25THz窄。因此，深度轴向图像分辨率将劣化到不满足0CT装置的需求的程度。
[0114]由于该原因，在该示例中，Fabry-Perot标准具的反射镜之间的距离期望在就光路长度而言等于或大于10mm(即，就光频率分辨率而言等于或小于7.5GHz)并且就光路长度而言等于或小于24.6_(即，就光频率分辨率而言等于或大于6.1GHz)的范围内。
[0115]在该示例中，石英玻璃基板被用作外反射镜103。抗反射膜形成在石英玻璃基板的一个界面处，而另一个界面被用作反射面。
[0116]这里考虑将石英玻璃基板接合到GaAs基板的情况。根据该示例的波长可变的表面发射激光器的谐振波长范围约为lOOOnm至llOOnrn，并且GaAs基板在这种波长带中为透明材料。
[0117]因此，在该示例的波长可变的表面发射激光器中，光束能够透射通过基板，并且可以从基板的后表面取出。
[0118]外反射镜103的形成有抗反射膜301的表面和GaAs基板的后表面被平行地接合到彼此。
[0119]就光路长度而言，Fabry-Perot标准具的反射镜之间的距离是根据折射率为3.65的GaAs基板的625微米和折射率为1.45的石英玻璃基板的厚度来确定的。
[0120]因此要理解，厚度为15.4mm的石英玻璃基板将被用来获得所需的24.6mm的光路长度。
[0121]类似于上述形成在石英玻璃基板上的抗反射膜，可取地同样在GaAs的后表面上形成抗反射膜。
[0122]可以如上所述那样形成共享波长可变的表面发射激光器的下反射镜102的Fabry-Perot 标准具。
[0123]用作光接收元件104的光电二极管被布置在外反射镜103的外部。抗反射膜306形成在光电二极管104的在更靠近外反射镜103的一侧的表面上。
[0124]光电二极管监视通过Fabry-Perot标准具从波长可变的表面发射激光器输出的激光束的强度。
[0125]根据Fabry-Perot标准具的FSR的光频率间隔来对所监视的信号的强度进行调制。
[0126]通过以6.1GHz的间隔检测光强度的峰，并且用检测定时作为触发来对OCT干涉信号的强度进行采样，可以获得均匀光频率间隔的干涉信号。
[0127]下面将参照图5来描述使用以这种方式输出k时钟信号的波长可变表面发射激光器的SS-0CT装置。
[0128]根据本发明的波长可变的表面发射激光器被用作波长扫描光源501。从波长扫描光源501输出的具有随时间改变的波长的激光束经过光纤耦合器502，光纤耦合器502使激光束分支为两个光束。一个激光束通过透镜被施加于测试对象。另一个激光束经过准直器透镜506，并且进入光路长度调整机构507。之后，所述另一个激光束通过准直器透镜508会聚到光纤耦合器。
[0129]来自测试对象的反射光也通过测试对象光路被汇集到光纤耦合器，其中来自测试对象的反射光被传送通过测试对象光路。换句话说，来自测试对象的反射光再次经过透镜以返回到光纤耦合器502，并且通过光纤耦合器502被引导到光纤耦合器504。
[0130]此外，所述另一个激光束在被传送通过光路长度调整机构之后沿着参照光光路被汇集到光纤耦合器。换句话说，已经经过光路长度调整机构507的参照光也被汇集到光纤親合器504。
[0131]来自测试对象的信号光和已经经过光路长度调整机构507的参照光在光纤耦合