日立試制出生物測(cè)量用半導(dǎo)體激光器
摘要: 日立制作所試制出了振蕩波長(zhǎng)為755nm、在單一橫模式下連續(xù)振蕩時(shí)的光輸出功率高達(dá)100mW的半導(dǎo)體激光器。在室溫下,光輸出功率為100mW時(shí)的工作電流為110mA左右??稍?80℃以下穩(wěn)定工作。設(shè)想應(yīng)用于測(cè)量血液中還原血紅蛋白的生物測(cè)量裝置等用途。
日立制作所試制出了振蕩波長(zhǎng)為755nm、在單一橫模式下連續(xù)振蕩時(shí)的光輸出功率高達(dá)100mW的半導(dǎo)體激光器。在室溫下,光輸出功率為100mW時(shí)的工作電流為110mA左右??稍?80℃以下穩(wěn)定工作。設(shè)想應(yīng)用于測(cè)量血液中還原血紅蛋白的生物測(cè)量裝置等用途。
在半導(dǎo)體激光器的活性層量子阱材料中采用了InGaAsP。結(jié)晶生長(zhǎng)方法采用了有機(jī)金屬氣相沉積法(MOCVD)。通過(guò)調(diào)整結(jié)晶組成和結(jié)晶生長(zhǎng)條件,提高了InGaAsP的結(jié)晶品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了755nm的振蕩波長(zhǎng)。光導(dǎo)波路采用了保留導(dǎo)波路包層、用蝕刻技術(shù)去除兩邊的“脊形結(jié)構(gòu)”。這樣就減少了光損失。脊形結(jié)構(gòu)通過(guò)一次結(jié)晶生長(zhǎng)過(guò)程便可形成,有利于降低成本。
日立制作所表示,現(xiàn)有的波長(zhǎng)為700~770nm的振蕩發(fā)光半導(dǎo)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(zhǎng)實(shí)現(xiàn)激光振蕩、功率在10mW以上的半導(dǎo)體激光器尚未達(dá)到實(shí)用水平。
波長(zhǎng)在700nm以上的激光在水中或血液中很少被吸收,對(duì)生物體的穿透性較高,因此適于生物測(cè)量用途。尤其是波長(zhǎng)為755nm的激光,很容易被還原血紅蛋白吸收。適于根據(jù)血液中的還原血紅蛋白來(lái)測(cè)量血液氧濃度及血液流量等用途。把此次開(kāi)發(fā)的半導(dǎo)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(cè)量精度并實(shí)現(xiàn)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(xué)理工學(xué)部船橋校內(nèi)舉行的“第55次應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合演講會(huì)”上公布此次的成果。(編輯:PCL)
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