Development of ultra-wide band near-infrared wavelength swept light source using InAs quantum dots and its application to OCT

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H03858
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Crystal engineering
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: Ozaki Nobuhiko 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (30344873)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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) ; 久保 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (30316096) ; 赤阪 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70322584)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 量子ドット / 分子線エピタキシー / 近赤外光源 / 光コヒーレンストモグラフィー

Outline of Final Research Achievements

We have developed a tunable laser based on self-assembled InAs quantum dots (QDs) for swept-source optical coherence tomography (SS-OCT) applications. Self-assembled InAs QDs grown on GaAs have an inherent size distribution resulting in a near-infrared broadband gain spectrum; thus, the QD-based tunable laser is suitable for application to SS-OCT light sources realizing high axial resolution and large imaging depth. We fabricated a tunable laser based on InAs QDs and demonstrated its effectiveness in OCT applications in terms of high-axial-resolution and large imaging depth.

Free Research Field

結晶工学、ナノ構造、光学応用

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって開発された自己組織化InAs量子ドットベースの波長掃引光源(SS)およびその光源を用いたSS-OCTは、既存のOCTでは困難であった高分解能と高深達度の両立の可能性を示した。この成果により、今後、従来のOCTを超えた性能を有する医療診断ツール開発や、半導体ベースの光源を活かした小型・軽量なOCTの開発などの新たな応用展開が期待される。