日立試制出生物測量用半導體激光器
摘要: 日立制作所試制出了振蕩波長為755nm、在單一橫模式下連續振蕩時的光輸出功率高達100mW的半導體激光器。在室溫下,光輸出功率為100mW時的工作電流為110mA左右。可在+80℃以下穩定工作。設想應用于測量血液中還原血紅蛋白的生物測量裝置等用途。
日立制作所試制出了振蕩波長為755nm、在單一橫模式下連續振蕩時的光輸出功率高達100mW的半導體激光器。在室溫下,光輸出功率為100mW時的工作電流為110mA左右。可在+80℃以下穩定工作。設想應用于測量血液中還原血紅蛋白的生物測量裝置等用途。
在半導體激光器的活性層量子阱材料中采用了InGaAsP。結晶生長方法采用了有機金屬氣相沉積法(MOCVD)。通過調整結晶組成和結晶生長條件,提高了InGaAsP的結晶品質,實現了755nm的振蕩波長。光導波路采用了保留導波路包層、用蝕刻技術去除兩邊的“脊形結構”。這樣就減少了光損失。脊形結構通過一次結晶生長過程便可形成,有利于降低成本。
日立制作所表示,現有的波長為700~770nm的振蕩發光半導體激光器,其工作溫度的上限大多都在+50℃左右。此前以755nm波長實現激光振蕩、功率在10mW以上的半導體激光器尚未達到實用水平。
波長在700nm以上的激光在水中或血液中很少被吸收,對生物體的穿透性較高,因此適于生物測量用途。尤其是波長為755nm的激光,很容易被還原血紅蛋白吸收。適于根據血液中的還原血紅蛋白來測量血液氧濃度及血液流量等用途。把此次開發的半導體激光器作為光源,與光源使用LED及固體激光器的裝置相比,有望提高測量精度并實現裝置的小型化及低耗電化。
日立制作所將在2008年3月27~30日于千葉縣的日本大學理工學部船橋校內舉行的“第55次應用物理學聯合演講會”上公布此次的成果。(編輯:PCL)
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