15 March 2023
Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)

Red laser diodes explore the future of biomedical and quantum technology
 

Masato Hagimoto,¹ Shintaro Miyamoto,¹ Kyohei Watanabe,¹ Manabu Hashizume,¹ Kazuaki Yano<sup>1


1</sup>Ushio Inc. (Japan)

近年、長波長の赤色レーザーダイオード（LD）が、バイオメディカル分野や量子技術分野で注目されている。光線力学療法（PDT）や近赤外光免疫療法（NIR-PIT）などの光によるがん治療やスキンケアでは、高出力の赤色LDが必要とされている。我々は、波長630、635、652、659、665、675、683、690nmで高い信頼性を有する1.2WマルチモードLDを実証した。これらのマルチモードLDは、エミッターサイズが80μmと小さいためファイバーカップリングに適しており、高出力と高信頼性を有していることから、バイオメディカル用途に理想的な光源である。また、高出力シングルモードLDは、光格子時計やレーザー冷却用で強く求められている。我々は、AlGaInP系材料で波長690nm、700nm、705nmの200mWシングルモードLDを実証した。これらのシングルモードLDは、温度制御によって所定の波長に調整することが可能であり、量子技術にとって理想的な光源である。 

In recent years, longer wavelengths red laser diodes (LDs) have attracted attention in the biomedical and quantum technology fields. In light-based cancer therapies such as photodynamic therapy (PDT) and near-infrared photoimmunotherapy (NIR-PIT), and in skin care, high-power red LDs are required. We have demonstrated highly reliable 1.2 W multi-mode LDs with the wavelength of 630, 635, 652, 659, 665, 675, 683, and 690 nm. These multi-mode LDs are suitable for fiber coupling because of their small emitter size of 80μm, and high-power and high reliability make them ideal light sources for biomedical applications. In addition, high-power single-mode LDs are desired for optical lattice clocks and laser cooling. We have demonstrated AlGaInP-based 200 mW single-mode LDs with the wavelength of 690, 700, and 705 nm. These single-mode LDs wavelength can be adjusted for the specific value by controlling temperature, which makes them ideal light sources for quantum technology.