广州连续多脉冲激光破膜发育生物学

特色图8 蓝光激光二极管当激光二极管注入电流在临界电流密度以下时，发光机制主要是自发放射，光谱分散较广，频宽大约在100到500埃（埃=10-1奈米，原子直径的数量级就是几个埃〉之间。但当电流密度超过临界值时，就开始产生振荡，***只剩下少数几个模态，而频宽也减小到30埃以下。而且，激光二极管的消耗功率极小，以双异质结构激光为例，比较大的额定电压通常低于2伏特，输入电流则在15到100毫安之间，消耗功率往往不到一瓦特，而输出功率达数十毫瓦特以上。激光二极管的特色之一，是能直接从电流调制其输出光的强弱。因为输出光功率与输入电流之间多为线性关系，所以激光二极管可以采用模拟或数字电流直接调制输出光的强弱，省掉昂贵的调制器，使二极管的应用更加经济实惠。采用非接触式的激光切割方式，免除了传统机械操作可能带来的损伤，对细胞伤害小。广州连续多脉冲激光破膜发育生物学

激光破膜仪在医学领域的其他应用

除了在辅助生殖技术中的应用，激光破膜仪还具有以下医学应用：‌***杀菌‌：激光可以加快局部血液循环，****防御，抑制细菌等病原体繁殖‌34。‌促进伤口愈合‌：刺激细胞活性，改善微循环，降低***风险‌34。‌缓解疼痛‌：通过刺激神经末梢释放镇痛物质，减轻疼痛‌34。‌改善局部血液循环‌：激光能量穿透皮肤，调节血管功能，增加血流量‌34。‌美容护肤‌：利用激光刺激胶原蛋白再生，改善皮肤质量‌34。 广州连续多脉冲激光破膜发育生物学在关键参数方面，其激光功率可达 300mW 目标处，且功率稳定可靠。

‌激光破膜仪‌主要用于辅助胚胎孵出和人工皱缩，具体应用场景包括：‌辅助孵出‌：在胚胎发育过程中，透明带会逐渐变薄并破裂溶解，释放胚胎使其成功着床于宫腔内。然而，当透明带过硬或过厚时，胚胎无法自行孵出，从而影响着床和妊娠成功率。此时，激光破膜仪可以对透明带进行人工打孔或削薄，帮助胚胎顺利孵出‌12。‌人工皱缩‌：在囊胚期，胚胎内部可能形成一个巨大的含水囊腔，这个囊腔对高渗液体置换细胞内的水构成很大阻碍，影响胚胎的冷冻操作。激光破膜仪能够精细地打破这个囊腔，放出水分，使高渗液体能够顺利进入细胞内，从而完成对囊胚的冷冻操作‌12。激光破膜仪的工作原理激光破膜仪通过发射激光，利用其穿透作用破坏胚胎的某些结构。具体来说，激光能量作用于透明带或囊胚内的囊腔，通过打孔或削薄透明带或打破囊腔，实现辅助孵出和人工皱缩的功能‌

其它类型LD光模块激光二极管内置MQWF-P腔LD或DFB-LD、控制电路、驱动电路，输出光信号。其体积小，可靠性高，使用方便，在城域网、同步传输系统、同步光纤网络中都大量采用2.5Gb/s光发射模块，10Gb/s、40Gb/s处于初期试用阶段，向高速化、低成本、微型化发展。利用高分子材料Polymer折射率随温度变化特性，加热器改变高分子材料光栅温度，引发其折射率和光栅节距变化，使其反射波长改变。已研制出Polymer-AWG波长可调的集成模块,有16个波长通道，波长间隔200GHz，插损8--9dB，串扰-25dB。用一个高速调制器对每个波长进行时间调制的多波长LD正处于研制阶段。这是一种全新的多波长和波长可编程光源。脉冲可在 0.001 - 3.000ms 间进行精细调整，使操作人员能够根据不同的需求灵活设定参数，达到理想的破膜效果。

半导体激光二极管的基本结构：垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里——珀罗谐振腔，它们可以是半导体晶体的解理面，也可以是经过抛光的平面。其余两侧面则相对粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。半导体中的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时，会削弱PN结势垒，迫使电子从N区经PN结注入P区，空穴从P区经过PN结注入N区，这些注入PN结附近的非平衡电子和空穴将会发生复合，从而发射出波长为λ的光子，其公式如下：λ = hc/Eg ⑴式中：h—普朗克常数； c—光速； Eg—半导体的禁带宽度。上述由于电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时，一旦经过已发射的电子—空穴对附近，就能激励二者复合，产生新光子，这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大，则会形成和热平衡状态相反的载流子分布，即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下，少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射，造成选频谐振正反馈，或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时，就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光，这就是激光二极管的原理。激光破膜仪应用于激光辅助孵化、卵裂球活检、辅助ICSI。广州连续多脉冲激光破膜发育生物学

利用激光破膜仪对早期胚胎进行精细操作，有助于深入研究胚胎发育过程中的细胞命运决定等机制。广州连续多脉冲激光破膜发育生物学

GCSR-LDGCSR-LD（光栅耦合采样反射激光二极管）是一种波长可大范围调谐的LD，其结构从左往右分别为增益、耦合器、相位、反射器区域，改变其增益、耦合、相位和反射器各个部分的注入电流，就可改变其发射波长。此LD波长可调范围约80nm，可提供322个国际电信联盟ITU-T建议的波长表内的波长，已进行寿命试验。MOEMS-LDMOEMS-LD（微光机电系统激光二极管）用静电方式控制可移动表面设定或调整光学系统中物理尺寸，进行光波的水平方向调谐。采用自由空间微光学平台技术，控制腔镜位置实现F-P腔腔长的变化，带来60nm的可调谐范围。这种结构既可作可调谐光器件，也可用于半导体激光器集成，构成可调谐激光器。广州连续多脉冲激光破膜发育生物学