Development of surface-emitting broadband swept-source using self-assembled InAs quantum dots and its application for OCT

• Project/Area Number: 23K26143
• Project/Area Number (Other): 23H01449 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 尾崎 信彦 和歌山大学, システム工学部, 教授 (30344873)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤阪 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (70322584) ; 池田 直樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, 主任エンジニア (10415771) ; 渡辺 英一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, エンジニア (10469786)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2023: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
• Keywords: 量子ドット / 面発光光源 / OCT / 波長掃引光源

Outline of Research at the Start

本研究は、光を用いた医療用イメージング技術である光コヒーレンストモグラフィー(OCT)の性能を向上させる新たな光源開発を目的とする。具体的には、自己組織化InAs量子ドット(QD)を利得媒体とする面発光型広帯域波長掃引光源の実現を目指す。QDはサイズや組成分布による広帯域な発光特性を有し、成長条件によって発光中心波長を制御できる。従って、中心波長を制御した多層QDを垂直共振器へ導入した面発光光源を開発すれば、モード安定性に優れた広帯域波長掃引光源が実現され、OCT画像の高分解能と画像深さの両立に貢献する。さらに、面発光光源の小型および高速性を利用した新たなOCTシステムへの展開も期待される。