クリーンな光掃引性能 Akinetic Swept Laser

クリーンな光掃引性能が重要な理由

  • コヒーレンス長が長い=イメージング深度が深い
  • クリーンなPSF = 高コントラスト画像、低アーティファクト、ゴーストの低減
  • 低RIN=高感度画像
  • SMSRが低い=エッジの詳細度が高い

縦モードシングル

    光共振器全体の長さは2mm以下で、完全に統合された半導体構造で構成されています。 光は単一の縦方向モードで動作するように制約されており、非常にクリーンな光学スペクトルが得られます。 RIN、SMSR、偏光の意味合いについての詳細はこちらをご覧ください。

縦モード

 

ダイナミックコヒーレンス長>180 mm (90 mmの撮像深度範囲)

コヒーレンス長を長くするための代表的な障害は、共振器の微細化と中心波長の時間ベースのシフトです。インサイトのレーザー共振器は非常に短いため、コヒーレンス長を制限する機械的なばらつきが最小限に抑えられています。また、インサイトのDBRのような構造に固有のミラー貫通部は、フィネスを約9倍に高め、線幅を大幅に狭くしています。レーザーの結果を以下に示します。 コヒーレンス長は180mm(約7.2インチ、線幅1.7GHz、1310nmで9.5pm)を超えています。
 

coherence-length

インサイトコヒーレンス長テストデータ

 
ips_coherence-length-test-apparatus

 
コヒーレンス長試験装置

 
ips_coherence-length-comparisons-from-literature-1-15-13

 
他のレーザーのコヒーレンス長との比較

 
レーザによってはコヒーレンス長を変化させるもう一つの要因として、掃引速度があります。 一般的に、掃引速度が速いほどコヒーレンス長は短くなります。次のチャートを見るとわかるように、スイープレートはインサイトレーザのコヒーレンス長にほとんど影響しません。2k sps、10k sps、50k sps、200k spsのいずれで実行しても、ほぼ同じコヒーレンスが得られます。

 

クリーンポイントスプレッド機能

光共振器全体の長さは2mm以下で、完全に統合された半導体構造で構成されています。 光は単一の縦方向モードで動作するように制約されており、非常にクリーンな光スペクトルが得られます。
 

ips_PSF

 
Insight™レーザのPSFは45-55dBのサイドローブ抑制比(PSF SSR)です。
と50-65dBの背景抑制比(PSF BSR)により、より良い画像を得ることができます。
 
isp_PSF-other-lasers

 
他のレーザの公表されているPSFとの比較
 
Insight™レーザーのPSFは、レーザー自身の性能を常に再評価し、駆動信号を微調整しているため、時間の経過とともに劣化することはありません。これにより、最適な直線性が確保され、結果として最適なPSF特性と画質が得られます。

ポイントスプレッド機能とは、OCTシステムが画像にゴーストやぼやけがなく、深いところまで撮像できるかを示す指標です。 具体的には、反射信号のパワースペクトルのFFTの2乗振幅です。PSFの深さ(サイドローブとピークの差)は、結果として得られる画像の質の指標となります。中心部の幅は、主にレーザーの波長範囲によって決定され、画像の軸方向の分解能に関係します。 Insightレーザーの技術の詳細については、こちらをご覧ください。

一般的なOCTシステムの性能は、OCT干渉計のコンポーネントの品質によって制限される場合があります。 この場合、干渉計の波長依存特性と偏光依存特性の非線形性により、狭いサイドローブ(約40-42dBとダウン)が発生することがあります。
 

SMSR < -47 dB

サイドモード抑制率(SMSR)は以下のようになります。

ips_smsr
サイドローブ -44 dB at 1310 nm
ips_smsr2
サイドローブ -48 dB at 1550 nm

 
Insight™レーザーのSMSRは44 dBで、他のレーザーのSMSR(一般的には30~40 dBの間で推移しています)と比較して非常に優れています。 次のチャートは、MEMs/VCSEL/Pump/SOAベースのソースの30 dB SMSRを示しています。
 

ips_another-laser-technology-smsr

他のレーザー技術のSMSR

 

RIN -138 dB/Hz未満

RINは、S/N比を制限します。 結果として、それは深さでの測定の感度の限界を表します(測定の深さの限界です)。 RIN の定義は,時間経過に伴うソースのパワーの変化です。 これは、スイープからスイープへの遅い変化(画像のぼやけの原因となります)や、スイープ内の高速ノイズ(S/Nを低下させ、測定深度と分解能を低下させます)として現れることがあります。 インサイトレーザのサイドモード抑制率を以下に示します。

ips_RIN-

RINは-140 dB未満

 
非常に高いRINを持つレーザーの中には、より高い出力で補正するものがあります。 インサイトレーザーではそういった必要性はありません。

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