滨松推出一种表面发射激光器的新型集成方法

日前，滨松光子（Hamamatsu Photonics）宣布开发出一种高密度集成技术，以创建iPMSEL(可积相位调制表面发射激光)阵列元件。

该公司表示，这是世界上最小的半导体激光器，能够发射2D模式的光束。“通过利用这项技术，我们成功地开发了一个iPMSEL阵列，它由16个元素组成，在一个只有2平方毫米的微小芯片上形成4排4列。”发布声明中表示。

芯片上的每个iPMSEL元件可以独立切换，以发射各种模式的光束，使该阵列适合于工业三维形状测量系统。该阵列还可用于提高运动捕捉和面部识别的准确性，以及用于医疗和工业领域的小型便携式光纤示波器。

该阵列由16个iPMSEL单元组成，每个单元约为200 μm的正方形，在2平方毫米的芯片上高密度形成。该阵列在发射光束的同时，通过对每个单独元素的电气控制来切换光束模式。

左图：iPMSEL阵列由16个iPMSEL单元组成，每个单元约为200 μm的正方形，在一个微小的2毫米方形芯片上高密度形成。iPMSEL阵列发射光束，同时通过每个单独的元件的电气控制来切换光束模式。右图：由VCSEL、DOE和iPMSEL元件组成的光束模式光源概念图。（图源：Hamamatsu Photonics）

iPMSEL阵列能够发射各种模式的光束，可以形成超过10000个点、条纹或网格、字符、CG和图像。滨松表示，他们已经开发了基于光子晶体表面发射激光器的iPMSEL元件，以及全息图设计和微制造技术。

该光子晶体表面发射激光器利用二维光子晶体(微结构在相当于光波长的空间中排列的结构)作为谐振器，由日本京都大学野田佳彦教授的团队开发。

该公司补充称:“我们目前开发的iPMSEL阵列可以进行高精度测量，例如相移方法，这使得它成为要求非常高精度的工业3D形状测量系统的光源很有前途。”

据悉，相移法（phase-shifting method）是一种高精度测量物体三维表面形状的技术，通过周期性地将二维光束模式照射到目标物体上，并分析光束模式随物体形状而产生的畸变。

iPMSEL阵列还可以应用于动作捕捉和面部识别，以提高其准确性。此外，该公司补充称，高密度集成技术实现的微小尺寸和轻重量，将是创建广泛的产品系列的理想选择，包括小型紧凑的工业光纤内窥镜和医疗领域的内窥镜。

这项研究和开发工作的一部分，是由日本科学技术振兴机构(Japan Science and TechnologyAgency)支持的。

滨松本周还宣布，公司利用一对探测器实现了无需图像重建的高精度医学成像，并带来了新颖的光探测和信号处理技术。

该公司表示，应用这些成功的研究成果，是实现新的医学成像系统的有前途的手段——该系统可以在紧凑的设备上进行诊断，精确度与目前使用的辐射成像系统(如正电子发射断层扫描和计算机断层扫描)相同甚至更高。这一能力将有助于提高检测癌症等病变组织或器官的效率，并减少辐射照射剂量，减轻患者和医务人员的负担。