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紧凑纳秒激光器

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紧凑纳秒激光器相关的资讯

  • 新发现!紧凑型 X 射线自由电子激光器项目成功推进
    经过五年的努力,亚利桑那州立大学的研究人员已经实现了构建紧凑型 X 射线自由电子激光器的第一个目标——创造最终将产生超短 X 射线脉冲的最重要的电子。ASU Physica 教授、应用结构发现生物设计中心研究员 William Graves 教授说:“这是一种灵光乍现的时刻,当我们打开所有这些复杂系统的所有东西时,我们看到了第一个电子的产生。”研究人员打算使用电子束的纳米图案,通过电子衍射,将他们杂乱无章的电子包转换成原子大小的“箱”,提高功率并产生完全相干的 X 射线。完全可操作的紧凑型 X 射线光源 (CXLS) 长约 10 m,可产生超短 X 射线脉冲以拍摄化学反应和分子活动的“高速电影”。紧凑型 X 射线光源紧凑型 X 射线光源将极短的紫外激光脉冲聚焦到铜表面上来产生电子包。然后,这些电子将被 1 m 长的直线加速器和具有兆瓦峰值功率的强微波频率电磁场加速到接近光速。接下来,电子将通过一系列精确对准的磁铁形成定向束。产生的电子束将被强烈的短脉冲激光发射,使电子产生起伏运动,从而产生强烈且可预测的 X 射线发射。使用光学激光场作为波荡器从电子产生 X 射线,而不是一英里长的自由电子激光设施中常见的磁铁,如直线加速器相干光源,减少了电子波荡器的长度和加速器的数量级。至关重要的是,减少规模和成本意味着更多的研究机构可以建立类似的资源,投入更多的精力来研究光合作用和药物相互作用等现象。事实上,一旦产生,X 射线将用于揭示生物分子和新材料的原子结构和功能。一个关键应用就是阿秒物理学,它研究分子如何相互连接以及化学反应和催化的动力学。阿秒动力学是自然界中最快的过程,对工业也具有重要意义。同时,可以研究量子材料和时间分辨生物化学——涉及生物和化学过程之间微妙的相互作用。ASU 紧凑型 X 射线自由电子激光器 (CXFEL) 计划“我们不仅要捕捉静态结构,还要捕捉它的工作原理,”格雷夫斯说。“不同分子的功能是什么?我们真的能看到正在发生的反应吗?我们想制作一种关于化学键形成和断裂的定格电影。”“通过这样做,我们可以更深入地了解化学和分子的工作原理,”他补充道。“例如,药物如何影响病毒……或研究高温超导体如何彻底改变能源生产。我们还不了解它的物理原理。”如果没有Annette 和 Leo Beus 为创建 Beus Compact X 射线自由电子激光实验室提供了 1000 万美元的慷慨捐助,该计划就不可能实现。在过去的几年中,该计划引起了该领域科学家的极大期待和兴奋,并吸引了数十名科学家来到亚利桑那州立大学。从创新的 CXLS 过渡到设想的未来紧凑型 X 射线自由电子激光器 (CXFEL),需要进一步的突破。2019 年,美国国家科学基金会宣布支持下一阶段的 CXFEL 项目,拨款 470 万美元,用于资助新设备的综合设计研究。尽管 Covid-19 大流行仍在持续,但来自ASU 和其他机构的大约 100 名研究人员和学生参与了该项目,CXLS 的设计工作和建设仍在快速进行。文章来源:MicroscopyX-Ray Analysis(编译:符斌 北京中实国金国际实验室能力验证研究中心研究员)
  • 紧凑型全固态半导体泵浦激光打标机研制成功
    近日,由长春新产业光电技术有限公司研制成功的紧凑型全固态半导体泵浦激光打标机,倍受市场青睐。  激光打标是指利用激光束使打标表面物质气化或发生化学物理变化,从而显出刻蚀图形和文字的方式。与传统标记方式相比,激光打标技术具有标记速度快、字迹清晰永久、污染小、无磨损、操作方便、防伪能力强、可以做到高速自动化运行等优点,因此在工业领域逐渐从电加工进入光加工时代的今天,激光打标已被广泛应用到各种加工领域,包括五金制品、金属器皿、精密机械、汽车配件、电子器件、集成电路块、食品包装、刀具、礼品、钟表、电脑键盘等产品的表面,必将代替传统的标记工艺,给产品注入新的活力。  目前市场上,激光打标机根据工作方式不同可分为灯泵YAG激光打标机、半导体侧泵激光打标机、半导体端泵激光打标机、光纤打标机等。其中,半导体端泵激光打标机不仅可以实现更为精细的打标效果,而且更加具有体积小、价格低的优势。  长春新产业光电技术有限公司是依托中科院长春光机所设立的高新技术企业,成立于1996年3月主要从事半导体泵浦全固态激光器的研发、生产和销售,其全固态激光器产业化规模和产品技术水平近年来一直保持国际先进、国内领先水平,产品遍布全球81个国家和地区,同类产品的国际市场占有率约为30%,国内市场占有率70%以上。紧凑型全固态半导体泵浦激光打标机的研制是公司依托原有半导体泵浦全固态激光器方面的技术优势,逐步实现对激光器下游产品的开发,进一步促进固体激光技术及其器件的应用发展,而且将带动晶体材料、半导体材料、光电器件工艺、加工领域的发展,其带来的直接效益和二次效益都会对国民经济和地区发展带来新的活力。  该公司研制成功的紧凑型全固态半导体泵浦激光打标机,发光源采用半导体列阵,光光转换效率高 采用特殊耦合泵浦方式,光源结构更加紧凑 热耗损低,无需单独配备冷却系统,是目前国内同类产品中体积最小的设备。
  • 遇见“Prima”——德国PicoQuant全新推出多色激光器
    近日,在德国柏林最近的一次网络研讨会上,PicoQuant向大家展示了其最新的激光创新良心之作:独立的、全电脑控制的激光模块Prima。PicoQuant公司的产品经理Guillaume Delpont阐述了这款激光器的设计初衷:“许多科研人员在工作中都面临着同样的困难,那就是他们需要多个激发波长来研究他们的待测样品,而购买多个激光器又会变得非常昂贵。PicoQuant公司为了给科研人员面临的共同挑战提供解决方案,最终依托自身在激光开发方面长达25年的专业背景和研发实力,创造了Prima—— 一种经济实惠、紧凑的激光模块,可以发出红色、绿色和蓝色的脉冲激光。”Prima——三色皮秒脉冲激光器Prima是一款独立、紧凑、价格合理的激光模块,提供3个独立的发射波长,可以在皮秒脉冲和连续波(CW)模式下工作。皮秒脉冲可以由Prima模块的内部时钟触发,也支持高达200MHz的外部触发。该模块采用全电脑控制,操作非常简单:通过USB端口将Prima连接到PC端,所有操作参数的更改都可以通过一个方便的软件接口完成。 红、绿、蓝:三种最有用的波长Prima可以提供三种波长的激光:640nm、515nm和450 nm。每种颜色都可以单独输出,每次输出一个波长。 这三种颜色是材料科学、化学和生命科学中最常用的3种波长,广泛应用于光谱学或显微镜应用的常规激发,进行种类多样待测样品的研究,其中包括新型纳米材料、量子点、分子和荧光团。 Prima是一款几近完美的工具:当涉及到日常实验室任务时,能够满足您的大多数需求,如寿命或量子产率测量,光致发光和荧光测量等。 灵活多样的工作模式:脉冲、连续和快速开关模式在进行时间分辨或稳态测量的时候,无论您需要哪种类型的操作模式,Prima的灵活性都可以轻松实现。Prima同时也支持快速连续开关功能。脉冲模式支持内触发和外触发,内触发的重频率范围从100 Hz至200 MHz可调,外触发支持的重复频率范围从单次脉冲至200 MHz。 每个波长的平均输出功率高达5mW。在CW工作模式下,每个波长可以达到更高的平均输出功率(高达50 mW)。在CW工作模式下,进行ON和OFF状态切换的上升/下降时间小于3 ns。 恒定的重复频率可以通过内部触发来进行设置,Burst工作模式也可以由合适的外部触发源实现触发(例如,PicoQuant的Sepia PDL 828的振荡器模块)。您甚至可以将Prima与其他激光模块组合使用,从而实现更为复杂的激发模式,不仅包括Burst模式,还包括脉冲交替激发(PIE)或交替激光激发(ALEX)。 这使得Prima成为一个通用的工具,可以在许多环境中使用。 易于使用作为一个独立的激光模块,Prima不需要任何其他外部激光驱动对齐进行控制。其参数设置和操作通过一个基于成熟的Sepia的图形用户界面软件进行全电脑控制。
  • HORIBA颗粒分析家族再添一员 全新LA-350-紧凑型激光粒度
    近来,HORIBA颗粒分析大家族又进新成员啦——Partica mini LA-350-紧凑型激光粒度仪。小巧,智能,强劲——LA350 全新激光粒度仪  LA-350 激光粒度仪在以往先进的光路设计基础上,实现了多功能、易操作、少维护和低成本的完美结合。它不仅具有小巧的身姿,还有聪明的“大脑”,更是一个不折不扣的“环保小达人”哦,接下来,小编就带你见识见识~小身材——灵活,便捷  LA-350 全新激光粒度仪体积小巧紧凑,仅有A3大小哦~紧凑的尺寸(297mmx420mm) 设计可以实现工作台空间高效利用,可以将仪器搬运到不同的位置或者是寄运到不能采购分析仪的外部场所进行现场测试。  这样看来,我们再也不用担心实验室拥挤,或者经常搬来搬去的情形了。  人如其名,别看他小巧,没有真材实料,怎敢立足于partical world,并完成“争宠”大任?大智慧——高效、易操作  LA-350 全新激光粒度仪不仅操作灵活、简单、快速,巧妙的设计、高精度和高品质制造保证了操作的便捷,可靠和结果的准确,并有更宽的测量范围(0.1-1,000μ m)。操作简单、灵活  自动校正,用于样品分散的内置超声系统,和强力泵水系统,结合软件的自动化特点,用 LA-350 激光粒度仪分析样品非常简单。并且具备导航系统,高精度光学设计和演算法可以简单三步给出测量结果:点击按钮,加入样品,查看结果,仅10秒钟就可以获得测量数据。高效分析  0.1 - 1,000μ m适用于最宽范围的应用,拥有可以匹敌多款其他全范围系统的高性能。宽尺寸范围和灵活的软件随时适应测量需求的改变。LA-350 激光粒度仪使用和其他LA系列颗粒分析仪相同的功能齐全软件包,提供宽范围统计测量,数据分析和展示工具。微量池——少量,回收  除了这些优异性能以外,LA-350 激光粒度仪配置微量池,适用于极少量或需回收的珍贵样品,并且样品池维护拆卸方便。  可谓“小身材大智慧”,LA-350激光粒度仪完美结合了性能,价格和外观设计优势,尤其擅长在质量管理上的应用,包括浆料,矿物,造纸、陶瓷等行业。  LA-350激光粒度仪势头如此之强大,看来已经做好充足的战前准备,作为材料人,您是否为之心动?
  • 激光器光束质量分析检测技术介绍
    如今,激光器已经广泛应用于通信、焊接和切割、增材制造、分析仪器、航空航天、军事国防以 及医疗等领域。激光的光束质量无论对于激光器制造客户还是激光器使用客户都是重要的核心指标之 一。许多客户依赖激光器的出厂报告,从而忽略了对于激光器光束质量测试的重要性,往往在后面激 光器使用过程中达不到理想的效果。通过下方的对比图可以看出,同样的功率情况下(100W),如果焦点产生微小的漂移,对于材 料加工处的功率密度足足变化了 72 倍!所以,激光器仅仅测试功率或能量是远远不够的。对于激光光束质量的定期检测,如激光光斑尺寸大小、能量分布、发散角、激光光束的峰值中心、几何中心、高斯拟合度、指向稳定性等等,都是非常必要的。我公司对于激光光束质量的测试有着丰富且**的经验,对于不同波长、不同功率、不同光斑大小的激光器都可以提供具有针对性的测试系统和方案。相机式光束分析仪相机式光束分析仪采用二维阵列光电传感器,直接将辐照在传感器上的光斑分布转换成图像,传输至电脑并进行分析。相机式光斑分析仪是目前使用*多的光斑分析仪,可以测试连续激光、脉冲激光、单个脉冲激光,可实时监控激光光斑的变化。完整的光束分析系统由三部分构成:(1)相机针对用户激光波长以及光斑大小不同的测量需求,SPIRICON 公司推出了如下几类面阵相机:● 硅基 CMOS 相机通常为 190nm ~ 1100nm;● InGaAs 面阵相机通常为 900 ~ 1700nm;● 热释电面阵相机则可覆盖13 ~ 355nm 及 1.06 ~ 3000μm。相机的芯片尺寸决定了能够测量的光斑的*大尺寸,而像素尺寸则决定了能够测量的*小光斑尺寸;通常需要 10 个像素体现一个光斑完整的信息。相机型号SP932ULT665SP504S波长范围190-1100nm340-1100nm芯片尺寸7.1×5.3mm12.5×10mm23×23mm像.大.3.45x3.45μm4.54×4.54μm4.5x4.5μm分.率2048x15362752×21925120×5120相机型号 XC-130 Pyrocam III HR Pyrocam IV波长范围900-1700nm13-355nm&1.06-3000µ m13-355nm&1.06-3000µ m芯片尺寸9.6*7.6mm12.8mm×12.8mm25.6mm×25.6mm像元大小30*30um75µ m×75µ m75µ m×75µ m分辨率320*256160×160320×320灵敏度64nw/pixel(CW)0.5nJ/pixel(Pulsed)64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed)饱和度 1.3 μW/cm2 @ 1550 nm3.0W/cm2 (25Hz)4.5W/cm2(50Hz))3.0W/cm2 (25Hz)4.5W/cm2(50Hz)) (2)光束分析软件Spiricon 光斑分析软件BeamGage 界面人性化,操作便捷, 功能强大,其Ultra CAL**逐点背景扣除技术,可将测量环境中的杂散背景光完全扣除掉,使得测量结果真实,得到更精准的ISO 认证标准的光斑数据(详情见 ISO 11146-3-2004)。(3)附件针对用户的特殊要求或者激光的特殊参数设定,SPIRICON 公司推出了一系列光束分析仪的附件,如:分光器、衰减器、衰减器组、扩/缩束镜、宽光束成像仪、紫外转换模块等等。对于微米量级的光斑,传统面阵相机受到像素的制约,无法成像或者无法显示完整的光斑信息。我们有两类光束分析仪可供选择。狭缝扫描光束分析仪NanoScan 2s 系列狭缝扫描式光束分析仪,源自2010 年加入OPHIR 集团的PHOTON INC。PHOTON INC 自 1984 年开始研发生产扫描式光束分析仪,在光通讯、LD/LED 测试等领域享有盛名。扫描式与相机式光斑分析仪的互补联合使得OPHIR 可提供完备的光束分析解决方案。扫描式光束分析是一种经典的光斑测量技术,通过狭缝 / 小孔取样激光光束的一部分,将取样部分通过单点光电探测器测量强度,再通过扫描狭缝 / 小孔的位置,复原整个光斑的分布。扫描式光束分析仪的优点 :● 取样尺度可以到微米量级,远小于 CCD 像素,可获得较高的空间分辨率而无需放大;● 采用单点探测器,适应紫外 ~ 中远红外宽范围波段;● 适应弱光和强光分析;扫描式光束分析仪的缺点 :● 多次扫描重构光束分布,不适合输出不稳定的激光;● 不适合非典型分布的激光,近场光斑有热斑、有条纹等的状况。扫描式光束分析仪与相机式光束分析仪是互补关系而非替代关系;在很多应用,如小光斑测量(焦点测量)、红外高分辨率光束分析等方面,扫描式光束分析仪具备独特的优势。自研自产的焦斑分析仪系统及附件STD 型焦斑分析系统● 功率密度 / 能量密度较大,NA 小于 0.05(约 3°),且焦点之前可利用距离大于 100mm,应当考虑使用本型号。● L 型焦班分析系统的标准版,采用双楔,镜头在双楔之间。● 综合考虑了整体空间利用率、对镜头的保护等因素。● 可进一步升级成为双楔在前的型号,以应对特别大的功率密度 /● 能量密度。● 合适用户 : 科研和工业的传统激光用户,高功率高能量激光用户, 超长焦透镜用户,小 NA 客户。02 型焦班分析系统● 功率密度 / 能量密度较小,或 / 和 NA 大于 0.05(约 3°),或 / 和焦点之前可利用距离小于100mm,应当考虑使用本型号。● 比 STD 更好调节;物镜更容易打坏。● L 型焦班分析系统,采用双楔,镜头在双楔之前。如遇弱光,可定制将双楔换为双反射镜。● 02 型机架不用匹配镜头尺寸,通用,可按需选择镜头。● 非常方便对焦。● 合适用户 : 使用小于 100mm 透镜甚至显微镜头做物镜的用户(表面精密加工);LD/ LED+ 微透镜的生产线做质检附件STA-C 系列 可堆叠 C 口衰减器&bull 18mm 大通光孔径。&bull 输入端为 C-Mount 内螺纹,输出端为 C-Mount 外螺纹。&bull 镜片有 1°倾角,因而可以堆叠使用。&bull 标称使用波段 350-1100nm。VAM-C-BB VAM-C-UV1 可切换式衰减模组&bull 18mm 通光孔径。&bull 标准品提供两组四片可推拉式切换的中性密度滤光片。&bull 用于需要快速改变衰减率的测量过程。&bull BB 表示宽波段,即 400-1100nm,提供 1+2、3+4 两组四片中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350-400nm,提供 0.1+0.2、0.3+0.7 两组四片中性密度滤光片镜组。LS-V1 单楔激光采样模组&bull 20mm 大通光孔径。&bull 内置单片 JGS1 熔石英楔形镜采样片,易于拆卸和更换的楔形镜架。&bull 标称使用波段 190-1100nm。其他波段可定制。&bull 633nm 处 P 光采样率 0.6701%;S 光采样率 8.1858%。&bull 355nm 处 P 光采样率 0.7433%;S 光采样率 8.6216%。&bull 前端配模组母接口;后端配模组公接口及 C-Mount 外螺纹接口。DLS-BB 双楔激光采样模组&bull 15mm 通光孔径,体积紧凑。&bull 内置两片互相垂直的 JGS1 熔石英楔形镜采样片,无需考虑偏振方向。&bull 标称使用波段 190-1100nm,其他波段可定制。&bull 633nm 处采样率 0.05485%。&bull 355nm 处采样率 0.06408%。&bull 后端可配 C-Mount 外螺纹接口。SAM-BB-V1 SAM-UV1-V1 采样衰减模组&bull 20mm 大通光孔径。&bull BB 表示宽波段,即 400-1100nm,提供四个插槽和 0.3、0.7、1、2、3、4 六组中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350-400nm,提供四个插槽和 0.1、0.2、0.3、0.7、1、2 六组中性密度滤光片镜组。&bull 前端配模组母接口;后端配 C-Mount 外螺纹接口。DSAM-BB DSAM-UV1 双楔采样衰减模组&bull 15mm 通光孔径,体积紧凑。&bull 内置两片互相垂直的 JGS1 熔石英楔形镜采样片,633nm 处采样率 0.05485%;无需考虑偏振方向。&bull BB 表示宽波段,即 400——1100nm,提供四个插槽和 0.3、0.7、1、2、3、4 六组中性密度滤光片镜组。&bull UV1 表示紫外波段,即 350——400nm,提供四个插槽和 0.1、0.2、0.3、0.7、1、2 六组中性密度滤光片镜组。&bull 后端配 C-Mount 外螺纹接口对于大功率激光器客户,如增材制造应用以及光纤激光器客户,我们还有专门的光束分析仪系统BeamCheck 和 BeamPeek 集成 CCD 光束分析仪直接探测高功率激光的光斑,以及一台功率计用于实时监测测量激光的功率。特殊的分束系统使其可以直接用于高功率激光,极小部分功率被分配给光束分析仪进行光斑分析,而大部分功率由功率计直接探测激光功率。可在近场或焦点处测量。BeamCheck 可持续测量不大于600W 的增材加工激光,BeamPeek 体积更为小巧,可测量*大1000W 的增材加工激光不大于2 分钟,然后自然冷却后进行下一轮测试。 型号BeamCheck BeamPeek波长范围1060-1080nm532nm 1030-1080nm功率测试范围0.1-600W10-1000W可持续测试性持续测试2min at 1000W光斑大小37µ m-3.5mm34.5µ m-2mm焦长范围200-400mm150-800mm OPHIR 的 BeamWatch 非接触式轮廓分析仪通过测量瑞利散射,捕获和分析波长范围为 980nm - 1080nm 的高功率工业激光。该分析仪包括全穿透光束测量技术、无运动部件、轻便紧凑型设计等特征,非常适合于高功率工业激光进行分析。主要参数 BeamWatch波长范围980-1080nm最小功率密度2MW/cm2最小焦斑大小55µ m最大入射口径12.5mm束腰宽度准确度±5%束腰位置准确度±125µ m焦点漂移准确度±50µ m接口方式GigE Ethernet仪器尺寸406.4mm×76.2mm×79.4mm
  • 量子级联激光器促进生命科学研究
    中红外QCL成像有助于光谱学家分析组织切片和进行药物分析,它还能进行呼气分析实现早期疾病诊断,并支持实时无创血糖监测。”昕虹光电为山西大学研究组呼气氨气检测项目,提供了来自瑞士Alpes Lasers的QCL光源以及配套的专用激光发射头、温控+电流驱动器。我们的应用科学家在QCL应用于医疗呼气检测方面,有丰富的学术研究经验。若您有相关需求,欢迎与我们联系!原文标题:Quantum Cascade Lasers Boost Life Science Research作者:PANAGIOTIS GEORGIADIS, OLIVIER LANDRY, ALEX KENIC, and MILTIADIS VASILEIADIS (Alpes Lasers)来源:Photonics.com编译:昕甬智测实验室1971 年 10 月,Rudolf F. Kazarinov和Robert A. Suris 提出了“在具有超晶格的半导体中放大电磁波的可能性”[1]。科学界花了20多年的时间来构建利用这一原理的器件。1994年,贝尔实验室的Jérôme Faist及其同事发表了基于子带间跃迁(量子阱之间导带中的激发态)的激光源工作原型和相关研究结果[2]。Faist后来与同事在瑞士共同创立了Alpes Lasers。图一 量子级联激光器 (QCL) 的典型光束轮廓(来源:Alpes Lasers)自量子级联激光(QCL)光源商业化以来,已经过去了20 多年。使用热电冷却在室温下运行的QCL现在已无处不在。这些激光器开创了中远红外光谱的新时代。近年来,QCL在稳定性、功率、光谱范围、可调性和整体性能方面取得了许多进步,其成本也逐渐被工业界所接受。此外,带间级联激光器(ICL)是另一种中红外激光器,与QCL一样,ICL中的每个注入载流子都会产生多个光子。ICL 的工作原理是基于II型异质结和级联带间跃迁(电子带之间的转移),不同于QCL的子带间跃迁。ICL在较短波长上是QCL的有效补充,通常在3.5 µm波长范围内,ICL的性能优于QCL。中远红外光谱的发展为光谱学领域创造了各种各样的应用场景,一些利用相干中红外光源的新应用得以在医学和工业中开展,并获得许多研究成果。就像1970年代初期傅里叶变换红外(FTIR)光谱设备取代色散光谱仪一样,QCL可以预见地正在逐渐取代笨重的FTIR设备。在QCL的相关研究中受益匪浅的几个关键领域,包括生命科学中的生物学、病理学和毒理学,以及医疗保健和制药行业。随着其激光功率的增加(允许穿透更厚的样品)、稳定性和紧凑性(允许它们部署在临床环境中),基于QCL的光谱分析,正迅速成为医学研究的先进技术。中远红外激光用于生命科学和医学领域的几个例子,像是薄组织切片的中红外成像、基于激光光谱学的液体或气体样品分析、生物标志物监测、病原体检测、药物开发分析等应用。QCL 使各种各样的医疗应用得到了改进,从样本的实验室分析到改变游戏规则的常规医疗程序,例如无创血糖监测。尽管取得了很大进展,目前生物医学界尚未充分发挥QCL技术的潜力。医学影像红外成像已经为医学领域带来重大进步。多光谱和高光谱成像技术已被证明对生物分子研究和组织病理学非常有效,并且在测试时间和准确性方面,使用成像来促进医疗干预变得越来越重要。 目前,我们已经有了成熟的无创红外成像技术,利用红外光谱分析组织和细胞。这些技术当中的一部分使用背反射光(主动)构建图像,其他的方法依赖检测组织由于其温度而发射的红外辐射(被动),由红外探测器感测热发射并产生组织中发射分布的热图。此外,在红外中使用标记成像(labeled imaging)[3]已经被视为一种成熟的常规技术存在[4]。电磁频谱中红外波段的使用在临床诊断中的应用范围广泛,从高分辨率和深度分辨的组织可视化,到温度变化(热成像)评估。此外,中红外光谱体外映射在组织和细胞分类的应用取得了显着进展——例如,用于识别癌细胞[5]。然而,在使用中红外光子学进行此类分析,尤其是无标记细胞和组织分类方面,还存在巨大的潜力[6]。大多数商用中红外成像设备通常受限于有限的波长能力(使用单模激光源),或是低功率导致较低的信噪比(如FTIR显微镜)。每种设备通常都是为特定的医学成像应用量身定制的,因此只针对某特定光谱范围做开发。相较之下,来自维也纳工业大学的Andreas Schwaighofer及团队在2017的一篇论文《Quantum cascade lasers (QCLs) in biomedical spectroscopy》证明QCL具有明显的优势:QCL可以针对特定目的进行定制,或者同时满足多种需求。最近的研究计划旨在通过进一步扩展QCL的能力,以开发功能更全面的中红外成像设备。研发人员希望同时达到FTIR设备的光谱可调性和基于多激光器外腔(External-Cavity)配置的更强信号激光源,在外腔配置中,组合使用了多达六个宽增益激光器。这些器件在可调谐性、精度和功率方面为中红外激光源提供了前所未有的能力。呼气分析分析呼出空气的科学,也称为呼吸组学(breathomics)或呼气组学(exhalomics),正在迅速成为医生和研究人员的主流应用。中红外激光特别适合这一新兴领域,因为人呼吸中存在的大多数挥发性有机分子在中红外光谱中具有明显的吸收指纹。针对呼气中的挥发性有机化合物(VOCs)以及特定气体(例如甲烷、丙酮、CO2 和其他受关注的化合物),可以使用激光光谱分析技术对其进行浓度检测。这些物质是生物标志物,可以向医生传达有关个人健康的大量信息。例如:VOC成分可以揭示炎症,丙酮水平可以提供关于一个人的代谢活动的信息(常用于肥胖研究和监测代谢紊乱),高水平的一氧化氮可能表明哮喘,而一氧化碳水平可以作为一种氧化应激或呼吸系统疾病的生物标志物。在过去的10年中,几个研究小组一直在探索呼吸组学,某些医疗初创公司正在利用QCL和 ICL分布式反馈(DFB)激光源,对人或动物呼吸进行气体传感。新的激光源例如QCL阵列和光束合并的DFB QCL等技术,将使多组分的呼吸分析成为可能,为医生提供更强大的诊疗工具。图二 基于QCL的呼气检测仪器液体生物标志物分析尽管QCL光谱通常与气体传感有关,但QCL也是分析液体的重要工具。由于拥有更高的激光功率,QCL允许分析更厚的样品和更复杂的基质,使其适用于生命科学中的许多应用。此类应用之一是基于激光的血液分析,它最近受到了很多媒体的关注,特别是在实时无创监测血糖水平方面。这种开创性的方法使用中红外激光源,可以实时经过皮肤透过光谱来监测葡萄糖。这种方法可以减轻糖尿病患者因使用针头定期检查血糖水平而带来的压力。此外,中红外集成光子学进一步改进了现有的小型化、可穿戴设备,能够执行连续测量,为医生提供可用于个性化治疗的数据。中红外激光在血液分析中的一项新用途是检测神经退行性疾病,例如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。通过专注于可在中红外光谱中检测到的一些特定生物标志物[8],医生可以使用 QCL光谱分析技术,远在可识别的症状出现之前,提前8年预测疾病的未来发作。起始于疾病早期的药物治疗会更有效,因此这些信息很有价值,甚至可能促进疾病的预防。尿液是另一种可以分析生物标志物的液体生物样本(图三)。因为样本易于获取且相关检测的实验室技术丰富,尿液分析被广泛使用,最重要的是,尿液中存在的细胞成分、蛋白质和各种分泌物反映了一个人的代谢和病理生理状态(图四)。医生要求进行尿液分析的原因有很多,包括进行常规医学评估、评估特定症状、诊断医疗状况(例如尿路感染和未控制的糖尿病)以及监测疾病进展和对治疗的反应(例如肾脏疾病和糖尿病)。图三 QuantaRed Technologies基于QCL的尿液分析仪,具有两个由Alpes Lasers开发的组合DFB QCL。该分析仪是在NUTRISHIELD项目中开发的,获得了欧盟地平线2020研究和创新计划的资助(来源:QuantaRed Technologies GmbH)图四 Alpes Lasers开发的DFB QCL合路器。该组件已成功集成到尿液分析仪和基于光子学的检测模块中,用于分析水质,特别是用于检测细菌。该模块是在WaterSpy项目中开发,获得了欧盟地平线2020研究和创新计划的资助(来源:Alpes Lasers)使用QCL的分析设备能够根据中红外光谱分析结果直接量化尿液中的主要成分,如尿素和肌酐。QCL技术还可以检测酮类、葡萄糖和蛋白质。这些生物标志物的浓度升高可以作为各种疾病和病症的早期指标(图五)。图五 多激光系统中光束组合器的各种元件,包括高热负荷外壳中的 QCL(L和R)、反射镜 (M)、窗口 (W)、二向色分束器 (P) 和调节螺钉(x) 和 (y)(来源:Alpes Lasers)结语随着QCL领域的高速发展,包括多激光器外腔、超宽谱可调设备,或者在不久的将来,新开发的QCL频率梳的应用,可以期待的是,QCL将为生命科学领域带来更大规模的进展。参考文献1. R.F. Kazarinov and R.A. Suris (1971). Possible amplification of electromagnetic waves in a semiconductor with a superlattice. Sov Phys — Semicond, Vol. 5. pp. 707-709.2. J. Faist et al. (1994). Quantum cascade laser. Science, Vol. 264, Issue 5158, pp. 553-556.3. D.M. Gilmore et al. (2013). Effective low-dose escalation of indocyanine green for near-infrared fluorescent sentinel lymph node mapping in melanoma. Ann Surg Oncol, Vol. 20, Issue 7, pp. 2357-2363.4. Quest Medical Imaging (2021). Applications of the Quest Spectrum fluorescence imaging system, www.quest-mi.com/promising-applications.5. S. Pahlow et al. (2020). Application of vibrational spectroscopy and imaging to point-of-care medicine: a review. Appl Spectrosc, Vol. 72, pp. 52-84.6. S. Mittal and R. Bhargava (2019). A comparison of mid-infrared spectral regions on accuracy of tissue classification. Analyst, Vol. 144, Issue 8, pp. 2635-2642, www.doi.org/10.1039/c8an01782d.7. A. Schwaighofer et al. (2017). Quantum cascade lasers (QCLs) in biomedical spectroscopy. Chem Soc Rev, Vol. 46, Issue 7, pp. 5903-5924.8. A. Nabers et al. (2018). Amyloid blood biomarker detects Alzheimer’s disease. EMBO Mol Med, Vol. 10, Issue 5, p. e8763, www.doi.org/10.15252/emmm.201708763.昕甬智测实验室隶属于宁波海尔欣光电科技有限公司,专注于中远红外激光光谱检测技术(QCL/ICL+TDLAS),致力推动激光光谱技术的产业化应用,以激光之精,见世界之美。
  • “Cleanlaze激光器在拉曼光谱分析中的应用”获美国专利
    近日必达泰克公司(B&W Tek)的“新型激光器(Cleanlaze™ 系列)在拉曼光谱分析中的应用”,成功地获得了美国专利 (专利号: US 7,245,369 B2), 为拉曼专用激光器的应用提供了新的选择。 新型激光器(Cleanlaze™ 系列)是一种窄带、稳频、低功耗、小体积、结构紧凑的激光激发光源(特别是在近红外波长范围内)。过去这种激发光源依赖于外腔型激光器,其成本和复杂程度往往令使用者望而生畏。B&W Tek在与有关厂商的多年合作过程中,成功发展了数种高性能、高性价比的稳频半导体激光器,并将其应用在拉曼光谱分析中,成功地获得了美国专利。该系列主要有785nm、830nm、980nm及其他客户所需波长。根据不同拉曼光谱分析的需求,我们提供了单模(0.02nm FWHM)及窄带多模(0.25nm FWHM)等不同规格。多模激光器最大可通过光纤输出大于1.2w的功率。单模目前已经可以达到输出100mw的要求。 基于这款Cleanlaze™ 系列激光产品,B&W Tek为广大客户提供了3种仪器系统。 一. 完整的拉曼光谱仪系统MiniRam™ 、MiniRam™ II和i-Raman™ ,其中包括了Cleanlaze™ 系列激光产品 二. 供实验室使用的台式Cleanlaze™ 系列激光激发光源 三. OEM Cleanlaze™ 系列激光模块,其包括TE 致冷控温,电路驱动以及激光光纤输出。 (以上产品均有USB激光输出功率控制模块选配。) 美国必达泰克公司一直致力于激光器和微型光纤光谱仪的研发生产,在激光器和光谱仪的研发生产上有着丰富的经验。目前必达泰克公司在激光器和光谱仪方面已获得多项美国专利,并且还有十几项专利正在审核中。如需要具体信息,可与上海办公室联系,必达泰克光电科技(上海)有限公司,电话021-64515208。我们将竭诚为您服务!
  • 美军拟研发拉曼紫外激光器用于生化探测(图)
    美军的生物联合防区外检测系统(JBSDS)。JBSDS是防区外化学与生物威胁监测的应用实例,利用激光雷达(LIDAR)来探测一定距离外的气溶胶。DARPA希望通过LUSTER项目开发出小巧的大功率紫外激光器来实现类似功能。  中新网3月6日电 据中国国防科技信息网报道,美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了一项新研究,旨在开发出一种结构小巧、性能可靠的紫外线探测设备。  该研究项目名为&ldquo 战术有效的拉曼紫外激光光源&rdquo (LUSTER)。DARPA向业界寻求设计方案,以开发结构紧致、高效低成本、可灵活部署的深紫外(deep UV)激光生化战剂探测新技术。这种新技术可以节省空间、降低重量和功率需求,也比当前的同类装置要敏感很多。DARPA的目标是:新紫外激光器的体积不超过目前激光器的1/300,同时效率提高10倍。  拉曼光谱分析是利用激光来测量分子振动、从而迅速准确地识别未知物质的方法。紫外激光的波长特别适合进行拉曼分析,但美国国防部当前所使用的战术紫外线探测系统体积庞大、价格昂贵,其性能也有限。  DARPA项目经理丹格林介绍说,目前探测系统的体积和重量太大,需要用卡车运送,而LUSTER项目的目标是开发出具有突破性的化学与生物战剂探测系统,可以单兵携带,并且效率大幅提高,同时,DARPA希望新系统的价格也能在目前探测系统价格基础上&ldquo 抹去几个零&rdquo 。  目前&ldquo 紧凑型中紫外技术&rdquo (CMUVT)项目已经完成,DARPA希望在此基础上研制LUSTER。CMUVT项目研发出了创纪录的高效大功率中紫外线发光二极管,紫外线波长接近LUSTER的紫外光波长。 但发光二极管对化合物识别的灵敏度有限,因此DARPA希望LUSTER项目能够开发出新的激光技术,使其准确度和灵敏度不低于当前昂贵的激光系统,而其稳定性和成本又与发光二极管相当。  格林透露,除了用于探测战场或国内大规模恐怖袭击中可能出现的化学与生物战剂,紫外激光器还有许多其他用途,例如医疗诊断、先进制造和紧凑的原子钟。  LUSTER项目可考虑采用多种不同的技术方法,只要他们能够发出220-240纳米波长的深紫外光,其功率输出大于1瓦,功率转换效率大于10%,导线宽度小于0.01纳米。
  • 半导体所等在高功率、低噪声量子点DFB单模激光器研究中获进展
    分布反馈(DFB)激光器具有结构紧凑、动态单模等特性,是高速光通信、大规模光子集成、激光雷达和微波光子学等应用的核心光源。特别是,以ChatGPT为代表的人工智能领域呈现爆发态势,亟需高算力、高集成、低功耗的光计算芯片作为物理支撑,对核心光源的温度稳定性、高温工作特性、光反馈稳定性、单模质量、体积成本等提出了更高要求。近期,中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室研究员杨涛-杨晓光团队与研究员陆丹,联合浙江大学兼之江实验室教授吉晨,在高功率、低噪声的量子点DFB单模激光器研究方面取得重要进展。该团队采用高密度、低缺陷的叠层InAs/GaAs量子点结构作为有源区,结合低损耗侧向耦合光栅作为高效选模结构,研制出宽温区内高功率、高稳定、低噪声、抗反馈的高性能O波段量子点DFB激光器。在25-85 °C范围内,激光器输出功率均大于100 mW,最大边模抑制比超过62 dB;最低的白噪声水平仅为515 Hz2 Hz-1,对应的本征线宽低至1.62 kHz;最小平均RIN仅为-166 dB/Hz(0.1-20 GHz)。此外,激光器的抗光反馈阈值高达-8 dB,满足无外部光隔离器下稳定工作的技术标准。该器件综合性能优异,兼具低成本、小体积的优势,在大容量光通信、高速片上光互连、高精度探测等领域具有规模应用前景。相关研究成果以High-Power, Narrow-Linewidth, and Low-Noise Quantum Dot Distributed Feedback Lasers为题,发表在Laser & Photonics Reviews上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1. 量子点材料的形貌和荧光特性,以及器件与光栅结构图2. 器件的输出特性、光谱特性、光频率噪声特性和外部光反馈下的光谱稳定性
  • 滨松发布滨松波长可调谐量子级联激光器(QCL)模块L14890-09新品
    滨松波长可调谐量子级联激光器(QCL)模块L14890-09是一种利用外腔结构实现宽波长扫描的脉冲量子级联激光器。相比较于传统的FT-IR方法,该产品充分利用激光的特性,可实现中红外光谱的远程、非接触式、高通量测量。本产品不可以销往美国。如果该产品在美国地区,跟客户的设备出现任何不适配的问题,滨松不承担任何责任。详细参数产品型号L14890-09脉冲输出功率(最大值)900 mW光脉冲重复频率(典型值)180 kHz准直透镜Included尺寸(W × H × D)82 mm × 88 mm × 112 mm重量1.2 kg中心波数(典型值)1075 cm-1波数扫描宽度(典型值)200 cm-1产品特点● 内置MEMS光栅● 实现宽波长范围高速扫描● 内置准直透镜● DAU结构基础上的宽带QCL外形尺寸(单位:mm)创新点:滨松波长可调谐量子级联激光器(QCL)模块L14890-09是一种利用外腔结构实现宽波长扫描的脉冲量子级联激光器。相比较于传统的FT-IR方法,该产品充分利用激光的特性,可实现中红外光谱的远程、非接触式、高通量测量。波长调谐范围在7.84um~11.14um,峰值功率为600mW(typ.),往返频扫(全范围调谐)频率达1.8KHz。QCL模块L14890-09也获得了2018日本文部科学省纳米技术平台事业部授予的“最佳成果奖”。利用了滨松独特的量子结构设计技术,这个QCL小模块内的QCL芯片采用了一种反交叉双重高能态结构(AnticrossDAUTM)。而在QCL芯片的发射截面上,则制成了多层增透膜,它可以保证从截面发出的激光,在到达光栅前零损耗。芯片产生的宽带光再通过MEMS衍射光栅的倾斜来选频,实现了特定波长的完全反射和谐振。模块在工作的时候,电控MEMS衍射光栅可高速摆动以改变其倾角,进而周期性地改变衍射角度、即改变谐振光的波长,最终使模块实现中红外激光的波长扫描。相对于已有的利用电机使镜面机械式运动来改变波长的QCL模块,电控MEMS衍射光栅可以达到更快的波长调谐,且衍射器件的微型化也使得模块更加的紧凑(8.2× 8.8× 11.2 cm),易于装配。滨松波长可调谐量子级联激光器(QCL)模块L14890-09
  • 滨松中国携新款量子级联激光器亮相第三届全国激光光谱技术学术论坛
    2019年5月10-12号,由吉林大学、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所联合举办的第三届全国激光光谱技术学术论坛在吉林省长春市圆满落幕。滨松中国作为此次研讨会的首家赞助商,在会上隆重展出了激光器新产品——外腔调谐量子级联激光器L14890-09(External-Cavity Quantum Cascade Laser, EC-QCL)和低热功耗的蝶形量子级联激光器。 外腔调谐量子级联激光器L14890-09是一款利用腔外光栅结构、连续波长调谐、频扫式工作的脉冲量子级联激光器,波长调谐范围为7.84um~11.14um,峰值功率为600mW(typ.),往返频扫(全范围调谐)频率达1.8KHz。 在中红外光谱应用上,相比较于传统的FT-IR方法,该产品充分利用激光的定向能和宽频扫特性,可实现中红外光谱的远程、非接触式、高通量测量。 现已应用于中红外光谱测量、树脂塑料分选、无创血糖测量、中红外高光谱成像技术以及气体分析等领域。值得一提的是,该产品在2018年被日本文部科学省纳米技术平台事业部授予“最佳成果奖”。Polystyrene film Measurement resultData provided byMr. Hiromitsu Furukawa, Electronics and Photonics Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology新款蝶形量子级联激光器,采用Tall-Butterfly 封装,相比较于传统的HHL封装,该款产品QCL芯片经过重新设计,在阈值电流、最大电流、芯片功耗以及总功耗方面均有大幅度优化。且更加紧凑,重量只有16g,非常适合于集成到气体分析设备内。该款产品仍然继承了滨松光子原HHL封装QCL的优点:CW功率保证不低于15mW,芯片工作温度10~65摄氏度,甚至某些高温芯片无需外部风冷,完全可以满足日常环境要求。 在探测器方面,滨松中国展出了满足ROHS标准的无毒害InAsSb红外探测,探测范围为1~14um。同时也展出了满足工业监测标准要求的CCD/CMoS阵列光谱仪,主要应用于紫外差分吸收光谱(DOAS)和拉曼光谱分析技术。滨松QCL产品在气体分析的应用中,具有实时检测、快速响应、高精度和高分辨率的优点。搭配相应的探测器,则可准确高效地实现气体的分析测量。
  • 高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制项目启动
    4月21日,中国科学院条件保障与财务局在光电研究院组织召开了国家重大科研装备研制项目&ldquo 高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制&rdquo 实施方案研讨暨项目启动会。会议由副局长曹凝主持,中科院副秘书长吴建国出席了会议并讲话,院内外10多位专家和项目监理组成员参加了会议。  项目负责人、光电院副院长樊仲维代表项目组作了汇报。曹凝介绍了本次会议的目的和要求,宣布项目正式启动,项目监理工作同步开展。与会专家重点就项目实施方案、研制计划、管理措施以及知识产权保护等方面进行了深入研讨,提出了许多宝贵的意见和建议。  吴建国在项目启动会上提出了三点要求:一是科研装备要研以致用。在项目目标设定和研制过程中,要加强与用户的沟通,提前做好需求分析,加快研制周期,确保装备研制成功后得到真正应用。二是要提高关键部件的国产化率。项目单位要敢于挑战,深入分析,加强关键部件的自主研制,真正实现打破禁运的目的。同时,要通过制定鼓励优先使用自主研制装备的政策,加大设备的扶持推广使用力度,不断检验和提升仪器设备的性能和指标,从而提升我国重大装备研制的自主创新能力。三是要多快好省,保质保量完成研制任务。要加强项目过程管理,充分发挥技术专家组和监理组的作用,及时发现问题并找到解决措施,全力攻关,力争实现项目资金使用效益最大化。
  • BD推出紧凑流式细胞仪 满足高端实验需求
    全球医疗技术领导者之一BD(Becton, Dickinson and Company)公司三大业务部之一的生物科学部门11日宣布其高性能科研型流式细胞仪产品线最新产品BD LSRFortessaTM X-20流式细胞仪正式上线。  BD LSRFortessaTM X-20流式细胞仪由BD特殊定制设计,BD特殊定制能够满足客户对BD流式细胞分析和分选仪配置的特殊需求,以满足特殊科研和分析需要。特殊定制能够为研究者&ldquo 量体裁衣&rdquo ,满足其进行生物医学前沿研究的需求。  BD LSRFortessaTM X-20流式细胞仪带来高性能多色分析表现的同时,外形更加精巧,仅有76.2*73.7*76.2 cm。BD生物科学深刻认识到在当今科研环境下实验空间已经变得越来越珍贵,故而设计了体积进一步紧凑但完全保证高端实验需求的BD LSRFortessaTM X-20 流式细胞仪。  这款流式细胞仪提供了更自由的配置,可以同时装配5根激光器,并同时检测20参数。选配激光器包括最流行的蓝、红、紫、黄绿色和紫外在内的34种激光器。每种激发光源都配有新型多角形检测阵列,并且每个多角形检测阵列都可以提供最多8个检测器,最大程度保证了光路配置的灵活性。  BD LSRFortessaTM X-20 流式细胞仪由BD特殊定制设计,BD 特殊定制能够满足客户对BD流式细胞分析和分选仪配置的特殊需求,以满足特殊科研和分析需要。特殊定制能够为研究者&ldquo 量体裁衣&rdquo ,满足其进行生物医学前沿研究的需求。这一平台同样支持BD生物科学全线试剂产品。
  • 科学家利用玻璃造出飞秒激光器
    科学家在玻璃基板上制造了千兆飞秒激光器。图片来源:瑞士洛桑联邦理工学院商业飞秒激光器是通过将光学元件及其安装座放置在基板上制造的,这需要对光学器件进行严格对准。那么,是否有可能完全用玻璃制造飞秒激光器?据最新一期《光学》杂志报道,瑞士洛桑联邦理工学院的科学家成功做到了这一点,其激光器大小不超过信用卡,且更容易对准。研究人员表示,由于玻璃的热膨胀比传统基板低,是一种稳定的材料,因此他们选择了玻璃作为衬底,并使用商用飞秒激光器在玻璃上蚀刻出特殊的凹槽,以便精确放置激光器的基本组件。即使在微米级的精密制造中,凹槽和部件本身也不够精确,无法达到激光质量的对准。换句话说,反射镜还没有完全对准,因此在这个阶段,他们的玻璃装置还不能作为激光器使用。于是,研究人员进一步设计蚀刻,使一个镜子位于一个带有微机械弯曲的凹槽中,凹槽在飞秒激光照射时局部可扭动镜子。通过这种方式对准镜子后,他们最终创造出稳定的、小规模的飞秒激光器。尽管尺寸很小,但该激光器的峰值功率约为1千瓦,发射脉冲的时间不到200飞秒,这个时间短到光都无法穿过人类的头发。这种通过激光与物质相互作用来永久对准自由空间光学元件的方法可扩展到各种光学电路,具有低至亚纳米级的极端对准分辨率。
  • 全球首台商用石墨烯飞秒光纤激光器问世
    记者从近日在江苏泰州举行的中国石墨烯标准化论坛上获悉,泰州巨纳新能源有限公司研制的世界首台商用石墨烯飞秒光纤激光器Fiphene问世,同时创造了脉冲宽度最短(105fs)和峰值功率最高(70kW)两项石墨烯飞秒光纤激光器世界纪录。  飞秒光纤激光器的应用领域非常广阔,包括激光成像、全息光谱及超快光子学等科研应用,以及激光材料精细加工、激光医疗(如眼科手术)、激光雷达等领域。传统的飞秒光纤激光器核心器件&mdash &mdash 半导体饱和吸收镜(SESAM)采用半导体生长工艺制备,成本很高,且技术由国外垄断。  在飞秒光纤激光器领域,石墨烯被认为是取代SESAM的最佳材料。2010年诺贝尔物理学奖获得者撰文预测石墨烯飞秒光纤激光器有望在2018年左右产业化。要实现真正的产业化,需要解决高质量石墨烯制备、大规模低成本石墨烯转移、石墨烯与光场强相互作用、石墨烯饱和吸收体封装以及激光功率稳定控制等一系列关键技术。泰州巨纳新能源有限公司经过多年持续研究,成功攻克了这些关键技术,率先实现了石墨烯飞秒光纤激光器的产品化,主要性能指标均高于同类产品,具有很高的性价比和很强的市场竞争能力。  该产品被命名为Fiphene,取Fiber(光纤)和Graphene(石墨烯)两个词的组合。泰州巨纳新能源有限公司计划以Fiphene为平台,推出更多石墨烯光纤激光器产品,将石墨烯的应用发展向前推进。
  • 国家重大科研装备研制项目“高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制”通过验收
    7月20日,由中国科学院空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)牵头承担的国家重大装备研制项目“高功率纳秒激光器及精密探测仪器研制”通过验收。验收会由中国科学院条件保障与财务局组织,成立了由姜会林院士、罗毅院士、江碧涛院士等13位技术、财务、档案专家组成的验收专家组,罗毅院士任组长。会上,验收专家组听取了项目总体报告、空间碎片探测应用示范汇报、汤姆逊散射诊断应用示范汇报、技术测试情况报告、财务验收情况报告、档案验收情况报告,审查了相关文档资料,通过视频了解仪器设备运行情况。经质询和讨论,验收专家组认为,该项目完成了项目实施方案规定的全部任务,实现了仪器的全部技术指标,达到了预期目标;研制工作取得了丰硕的成果,攻克了高功率纳秒激光器、远距离空间碎片激光探测和高精度等离子体汤姆逊散射诊断等关键技术;项目研制的两类激光器、空间碎片探测仪器和汤姆逊散射诊断仪器指标先进、为国家急需,意义重大。专家组同意项目通过验收。该项目由空天院牵头,参研单位包括中国科学院光电技术研究所、中国科学院国家天文台、中国科学技术大学、北京工业大学、同济大学和北京国科世纪激光技术有限公司。研制过程中项目团队突破了高稳定单频种子源、大口径侧泵模块、大尺寸板条模块、相位共轭镜、高损伤阈值膜层和自适应光学等核心技术与器件工艺,基于大口径棒状放大器和大尺寸板条放大器分别研制了100Hz/3.3J/9.1ns/1.83DL和200Hz/5.2J/11.8ns/2.3DL两类高功率纳秒激光器。已经申请89项国家发明专利,其中获得授权46项,相关技术完全自主可控,国产化率达95%以上。中国科学院国家天文台利用空天院提供的100Hz/3.3J激光器,成功研制了空间碎片探测仪器,在云南天文台开展了1000km空间碎片探测技术研究,在轨道高度1075km*1050km上(斜距1274.3-2080.8km)首次实现了直径36 cm的小目标激光探测。中国科学技术大学利用空天院提供的200Hz/5.2J激光器,成功研制了汤姆逊散射诊断仪器,在中国科学技术大学反场箍缩磁约束聚变试验装置上开展了等离子体温度诊断技术研究,实现了空间分辨率5mm、时间分辨率5ms、等离子体密度下限10^13/cm^3的等离子体温度诊断。验收会前期,中国科学院条件保障与财务局分别组织专家完成了100Hz激光器及空间碎片探测仪器技术验收、200Hz激光器及汤姆逊散射诊断仪器技术验收以及项目整体技术验收、财务验收和档案验收。
  • 阿秒激光器可为单个电子活动“摄像”
    据美国《大众科学》网站8月16日(北京时间)报道,一国际科研团队研制出一种新的阿秒级(1阿秒=10-18秒)激光器,当单个电子参与化学反应时,这种激光器或可为其“摄像”,这是迄今为止最高清、最快速的数据收集活动。一旦取得成功,新激光系统将对从基础化学到复杂的药物研究、化学工程学等领域产生巨大影响。相关研究发表在《自然光子学》杂志上。  该科研团队由澳大利亚、美国、欧洲的科学家组成。科学家们表示,拍摄下电子的“一举一动”并非易事,因为电子的运行速度非常快,在1.51阿秒内就能环绕一个氢原子核旋转一周。为了捕捉到正在活动的电子,人们需要一种能在阿秒层面上发送脉冲的激光器。  此前已有科学家研制出并演示了阿秒激光脉冲,但那些脉冲非常微弱,无法真正测量电子的动态,真正有用的阿秒激光器需要兼具高速度和强脉冲密度。新激光系统满足了这两个需求,并且只需简单的环境设置就可完成任务。  为了获得超强的激光脉冲,人们需要将不同频率的光波精确地混合在一起,使它们能互相加强。知易行难,因为很难让两种不同的激光束精确地同步。为了克服这个问题,科学家们构建了一套环境装置,让单束激光通过一个射束分离器,产生两束不同频率的激光。因具有相同来源,这两束激光能够实现同步。  科学家们还采用了其他辅助手段,让激光脉冲达到了阿秒规模的测量所必需的激光脉冲密度和持续时间。借此,人们能以前所未有的方式观察单个电子的活动。
  • 先进超快(飞秒、皮秒)激光器
    table width="633" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1" align="center"tbodytr style=" height:25px" class="firstRow"td style="border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign="bottom" width="501" height="25"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family:宋体"先进超快(飞秒、皮秒)激光器/span/strong/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"单位名称/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="501" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"中科院物理研究所/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系人/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="168" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"方少波/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="161" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"联系邮箱/span/p/tdtd style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="172" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"Renee_zlj@126.com/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"成果成熟度/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="501" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"□正在研发 √已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/span/p/td/trtr style=" height:25px"td style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="132" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"合作方式/span/p/tdtd colspan="3" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width="501" height="25"p style="line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"√技术转让 √技术入股 √合作开发 √其他/span/p/td/trtr style=" height:304px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="633" height="304"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"成果简介:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"激光器被广泛运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与/spanspan style=" font-family:宋体"a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%A4%84%E7%90%86&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1Ykmy7WP1K-Pjf3PhRdPynv0ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6KdThsqpZwYTjCEQLGCpyw9Uz4Bmy-bIi4WUvYETgN-TLwGUv3EnHmsrjfsPjT1" target="_blank"span style=" color:windowtext text-underline:none"信息处理/span/a/spanspan style=" font-family:宋体"、医疗、军事等各方面,并在许多领域引起了革命性的突破。其中,超快激光器倍受各界追捧。它不仅可以实现加工的“超精细”,还实现了真正意义上的激光“冷”加工;由于超快特性,可以用于更精密的手术;更高的峰值功率,可引雷、放电,快速毁坏目标,导弹拦截、卫星致盲等等。/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"由于飞秒激光的前沿性,是激光产业中高利润的高端产品。国际市场每年飞秒激光相关产值约100 亿美元,国内市场为国外公司垄断,大量外汇流失(10亿美元),同时影响国家安全。/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"中国科学院物理研究所光物理重点实验室从事飞秒激光器研究多年,开发出一系列飞秒激光器及相关科研成果,包括:/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒钛宝石激光振荡器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"TW/spanspan style=" font-family:宋体"级飞秒超强激光放大器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"高重复频率飞秒激光放大器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒参量激光器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"光纤飞秒激光器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"全固态飞秒激光器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"全固态皮秒激光器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"低噪声光学频率梳/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"窄线宽及可调谐激光器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"同步及延时控制器/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"周期量级激光及其CEP锁定/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"用户定制激光器/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"部分产品和指标达到国际领先或国内首次的程度,包括:/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"同步飞秒激光器(国际领先)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒PW超强激光(世界纪录)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"若干全固态飞秒激光(国际首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"紫外波段皮秒激光(国际领先)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"红外波段飞秒激光(国际领先)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"阿秒激光装置(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒光学频率梳(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒参量激光振荡器(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒镁橄榄石激光(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒Cr:YAG激光(国内首次)/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"飞秒激光压缩器(国内最短脉宽)/span/pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"主要技术指标:/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ea10646a-372a-4205-8429-4a0ef2b8d87e.jpg" title="3.png"//pp style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"技术特点:/span/strong/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"超快:国内最短激光脉冲,3.8fs/可见光波段/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"超强:1.16PW峰值功率,当时的世界纪录/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"阿秒:160as/XUV极紫外波段,国内首次实现/span/pp class="MsoListParagraph" style="margin-left:60px text-align: left line-height:24px"span style=" font-family:Wingdings"Ø span style="font:9px ' Times New Roman' " /span/spanspan style=" font-family:宋体"光梳:稳定度~10-18 /秒,国际同类最高结果之一/span/p/td/trtr style=" height:75px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="633" height="75"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"应用前景:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"自20世纪60年代问世以来,激光已在工业、医学、军事等众多领域广泛应用。近年,超短脉冲激光即超快激光成为激光领域的先端发展趋势。脉冲越短,激光的精度越高、释放的能量越大。在实验室,a href="http://laser.ofweek.com/tag-%E6%BF%80%E5%85%89%E8%84%89%E5%86%B2.HTM" target="_blank" title="激光脉冲"span style="color:windowtext text-underline:none"激光脉冲/span/a已短到飞秒级别(1飞秒等于千万亿分之一秒)。超快激光投入应用,成为人类工具史上的又一“利器”。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"飞秒激光作为最重要的前沿方向,可以完成常规激光无法完成的工作,因此应用更为广泛,需求量巨大。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在加工制造领域:比常规激光更高的精度、更高质量的加工效果。如发动机汽缸、太阳能电池、仿生加工…/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在医疗领域:由于超快特性,可以用于更精密的手术,无痛、高效。近视、老花…/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在国防领域:更高的峰值功率,快速毁坏目标,导弹拦截、卫星致盲。引雷、放电等常规激光所不能。/span/pp style="text-indent:28px line-height:150%"span style=" line-height:150% font-family:宋体"在科研领域:常规激光远远不能的科学前沿:激光粒子加速、高能物理、光钟……/span/p/td/trtr style=" height:72px"td colspan="4" style="border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width="633" height="72"p style="line-height:150%"strongspan style=" line-height:150% font-family: 宋体"知识产权及项目获奖情况:/span/strong/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"已经申请相关发明专利23项。包括——/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="高对比度飞秒激光脉冲产生装置"span style=" font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none"高对比度飞秒激光脉冲产生装置/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201210037173.1)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"一种全固态皮秒激光再生放大器(申请号CN201210360026.8)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="飞秒锁模激光器"span style=" font-family: 宋体 color:windowtext text-underline:none"飞秒锁模激光器/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201410251367.0)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置"span style=" font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none"基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201410004852.8)/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"a title="全固态陶瓷锁模激光器"span style=" font-family:宋体 color:windowtext text-underline:none"全固态陶瓷锁模激光器/span/aspan style=" font-family:宋体"(申请号CN201310349408.5)等/span/pp style="text-indent:28px line-height:24px"span style=" font-family:宋体"曾获得国家自然科学二等奖/span/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 激光雷达、飞秒激光器等超3.2亿中标项目公布
    p  近一个月内,来自高校、科研院所、医疗系统方面近20多家单位发布了激光、光学领域的招标需求,中科煜宸、相干、西南技物所等公司成功中标,中标总金额超3.2亿元。本文根据中国政府采购网公布的信息整理了部分内容,涉及激光成像仪、激光雷达、激光增材制造系统、飞秒激光器、光纤激光器等相关项目。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong中标项目/strong/span/pp style="text-align: center "strong干式激光成像仪/strong/pp  项目编号:HYEZ2J2018007/pp  项目名称:干式激光成像仪采购/pp  总成交金额:6.97 万元(人民币)/pp  采购单位名称:北海市华侨医院/pp  中标单位名称:江西伟晨医疗设备有限公司/pp style="text-align: center "strong密封式同轴送粉激光增材制造系统/strong/pp  项目编号:HBT-15170140-173892/pp  项目名称:武汉理工大学密封式同轴送粉激光增材制造系统采购项目/pp  总成交金额:208.85 万元/pp  采购单位名称:武汉理工大学/pp  中标单位名称:南京中科煜宸激光技术有限公司/pp style="text-align: center "strong原子吸收分光光度计及涡度相关系统/strong/pp  项目编号:CEIECZB03-17ZL144/pp  项目名称:中国农业大学原子吸收分光光度计及涡度相关系统采购项目/pp  中标金额:54.43万元/pp  中标供应商名称、地址及成交金额:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/25ce729c-a45e-4fbb-a265-ef3a8fa5909a.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "strong大连工业大学信息学院光电实验室建设/strong/pp  项目编号:LNZC20171001868/pp  项目名称:大连工业大学信息学院光电实验室建设采购项目/pp  中标金额:54.18万元/pp  中标单位:大连万慧科技有限公司/pp  主要成交标的:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/873035c3-9e56-4a2c-a688-b42945e1365a.jpg" title="2.jpg"/  br//pcenter/centerp style="text-align: center "strong激光治疗系统/strong/pp  项目编号:Q5300000000617001570/pp  项目名称:昆明医科大学附属医院购置激光治疗系统采购项目/pp  中标金额:129万元/pp  中标供应商名称:贵州邦建医疗科技设备有限公司/pp  主要成交标的:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/0f8ffbb7-027e-4163-97f0-b6dd9e5142f1.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "strong193nm 激光剥蚀进样系统等/strong/pp  项目名称:中国海洋大学/pp  项目名称:193nm激光剥蚀进样系统、多接收质谱仪、高纯锗伽马能谱仪、稳定同位素比质谱仪项目/pp  采购单位名称:中国海洋大学/pp  中标金额:1367.93612 万元/pp  中标供应商名称、联系地址及中标金额:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/daa113be-02fd-4999-ae5c-05022aea1165.jpg" title="4.jpg"/  br//pcenter/centerp style="text-align: center "strong激光雷达项目/strong/pp  项目编号:JXBJ2017-J28802/pp  项目名称:南昌大学空间科学与技术研究院激光雷达采购项目/pp  采购单位:南昌大学/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/eaaf8200-e815-4296-aba6-c8c364d7ec20.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "strong308准分子光治疗系统和激光光子工作站/strong/pp  项目编号:[350823]SHHY[GK]2017015-1/pp  项目名称:上杭县皮肤病防治院关于308准分子光治疗系统和激光光子工作站采购项目/pp  中标金额:169.9万元/pp  中标供应商:厦门海辰天泽仪器有限公司/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5f3b697b-e5bd-4a2f-a5a2-5a4f9971c740.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "strong复杂曲面三维激光扫描系统/strong/pp  项目编号:LNZC20171201441/pp  项目名称:大连交通大学复杂曲面三维激光扫描系统采购项目/pp  中标金额:58.9万元/pp  中标单位:北京金鹰腾飞科技有限公司/pp  成交产品的规格、型号、单价等:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/ef6ee20b-870c-456e-a33b-0acb1241b3a4.jpg" title="7.jpg"//pp style="text-align: center "strong双光子激光共聚焦显微镜采购项目/strong/pp  项目编号:中大招(货)[2017]993号/pp  采购单位名称:中山大学/pp  中标金额:489.803430万元/pp  中标供应商名称:广州市诚屹进出口有限公司/pp  中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求:/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/7c940325-292e-43f8-9ee1-f901a38dc68d.jpg" title="8.jpg"/  br//pcenter/centerp style="text-align: center "strong超短强激光微纳制造实验室项目/strong/pp  飞秒激光放大器/pp  项目号:17A51870611-BZ1700401866AH/pp  项目名称:重庆邮电大学超短强激光微纳制造实验室项目飞秒激光放大器采购/pp  中标总金额:145.9万元/pp  中标供应商:相干(北京)商业有限公司/pp  成交产品的规格、型号、单价等:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/c46688d9-2e94-41a4-82ae-89b46c49c880.jpg" title="9.jpg"//pp style="text-align: center "strong便携式高分辨测风激光雷达/strong/pp  项目编号:OITC-G170321151/pp  项目名称:中国科学院大气物理研究所便携式高分辨测风激光雷达采购项目/pp  中标总金额:280.0 万元(人民币)/pp  中标供应商名称:西南技术物理研究所/pp  中标标的名称、规格型号、数量:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/d0c3d441-6015-45d7-ae63-7bef489181d6.jpg" title="10.jpg"//pp style="text-align: center "strong激光共聚焦拉曼光谱仪、数字综合试验箱/strong/pp  项目编号:ZX2017-12-13/pp  项目名称:西安工业大学激光共聚焦拉曼光谱仪、数字综合试验箱等采购项目/pp  中标金额:115.30万元/pp  中标单位:西安共进光电技术有限责任公司/pp  中标标的名称、规格型号、数量:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/1f8a05da-c6b9-4b1b-bcf3-85f56097a554.jpg" title="11.jpg"//pcenter/centerp style="text-align: center "strong激光共聚焦拉曼光谱仪/strong/pp  项目编号:OITC-G17031833/pp  项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所激光共聚焦拉曼光谱仪采购项目/pp  采购单位名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所/pp  总中标金额:155.7781万元/pp  中标供应商:雷尼绍(上海)贸易有限公司/pp  中标供应商名称、联系地址及中标金额:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5295f90b-a6fc-4eb6-8cde-52eb73be0f2a.jpg" title="12.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong还有一个招标大单,注意关注哦!/strong/span/pp  招标项目华东师范大学高重复频率宽波段可调谐窄带宽激光器/pp  项目编号:0811-184DSITC0089/pp  项目名称:高重复频率宽波段可调谐窄带宽激光器(第二次)/pp  采购单位:华东师范大学/pp  预算金额:230.0 万元(人民币)/pp  采购内容:/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/fa7045eb-d935-46c0-8ee6-90aff2739943.jpg" title="2018-02-07_091003.jpg"//pp  购买标书时间:2018年01月26日-02月02日/pp  投标截止时间:2018年02月28日/pp  联系方式:冯东海 ,021-62231151/p
  • 太赫兹技术新突破:新型锁相技术实现太赫兹激光器创纪录高输出功率
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "等离子体激光器由于其本身的亚波长金属腔而经受着低输出功率和光束发散的困扰。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong近日,里海大学(Lehigh University)的科研人员研制出一套方案,可以显著提高激光的发射效率和改善光束质量,研究人员称之为锁相的方案。通过该应用,可以实现目前为止最高高功率的太赫兹激光输出。他们研制出的激光可以产生迄今为止最高的发射效率,并且适用于任何单波长半导体激光量子级联激光器。/strong/pp style="text-align: center"strongimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 470px height: 530px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/13f65aca-5a4c-4d3c-b367-43abbfff42c9.jpg" title="截屏2020-07-01 下午5.15.13.png" alt="截屏2020-07-01 下午5.15.13.png" width="470" height="530"//strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong文章截图/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "阵列的金属微腔穿过等离子体波而实现纵向地耦合,从而导致单个光谱模的发射和衍射局限在表面法线方向形成单瓣光束。研究人员将这一方案应用于太赫兹等离子体量子级联激光器(quantum-cascade lasers,QCLs)和测量峰值功率超过2 W的单模 3.3 THz QCL在窄单瓣光束时的发射,条件为运行温度为58K时的紧凑型斯特林制冷机。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "新的等离子体激光器锁相方案,与以往在半导体激光器方面的大量文献中对锁相激光器的研究截然不同,该方法利用电磁辐射的行波作为等离子体光腔锁相的工具。同早期的工作相比较,研究人员展示了在功率上可以有一个数量级的增加和至少30倍高的平均功率强度的单模太赫兹QCLs存在。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该方法获得的太赫兹激光辐射效率是迄今为止任何单波长量子级联所能达到的最高水平,也是首次报道这种量子级联的辐射效率超过50%。这一高效率可以说超过了研究人员一开始的预期,这也是为什么他们研制的激光器的输出功率会显著的高出以前的激光器的原因。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这项工作的主要创新在于光学腔的设计,它在某种程度上独立于半导体材料的特性。研究人员认为,在利哈伊大学的利哈伊大学光子学和纳米电子学中心,新获得的电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工具在推动这些激光器的性能边界方面发挥了关键作用。这一研究报道可以说是单波长太赫兹激光的范式转变,窄的光束将会得到发展和在将来继续发展,同时研究者认为在将来太赫兹的前途非常光明。/p
  • 400um光纤耦合千瓦半导体激光器
    成果名称400um光纤耦合千瓦半导体激光器单位名称北京工业大学联系人李强联系邮箱ncltlq@bjut.edu.cn成果成熟度□研发阶段 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产合作方式&radic 技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他成果简介:  400&mu m光纤耦合千瓦半导体激光头实物图 400&mu m光纤耦合千瓦半导体激光器整机实物图本项目研发的光纤耦合半导体激光器光纤耦合输出功率大于1000W,光束质量好,耦合光纤芯径400&mu m,光纤耦合效率大于96%,总的电光效率42.99%。样机集成激光模块、电源、冷却、控制等为一体,通过触摸屏实现激光器开关、输出功率设置、状态监测显示。激光器可以放置于机柜上方,也可以与机柜分离放置,适应科研应用及工业加工配合机床或者机械手的应用需求。产品化样机配备了用于激光焊接、激光熔覆的加工头,已进行了不锈钢等材料的激光焊接、激光熔覆加工应用。本项目研发的高光束质量光纤耦合输出半导体激光器,采用标准的半导体阵列(10mm bar),避免采用特殊的半导体激光器所带来的器件成本增加;采用微光学元件对半导体阵列的发光单元重构、变换,单阵列输出功率高,组合阵列数减少,装配工艺相对简单,降低了制作成本;耦合传输光纤采用高功率石英传输光纤,提高激光器的传输效率和可靠性,满足推广应用的要求。本项目创新点是采用标准的半导体阵列(10mm bar),通过微光学元件将阵列发光单元重构、变换的新方法,极大提高阵列的光束质量。本项目所研制的400&mu m光纤耦合千瓦激光器中,所使用的每一个半导体阵列都采用了该技术提高了光束质量,使得每个空间合束模块能够获得高功率、高光束质量的激光输出。该项技术不仅可以应用于半导体激光器的直接应用,而且在用于泵浦源应用时,可以提高泵浦激光的功率密度,可以为提高输出激光的功率和光束质量。可以预期的是,利用该项技术,在现有的400&mu m光纤耦合千瓦激光器的技术基础上,通过合束更多的激光波长,获得2000W,甚至更高的激光输出功率,为工业应用提供更高功率的激光源。而且该项技术应用于泵浦固体激光器、光纤激光器等方面,提高了泵浦光的功率密度,也为实现高性能的固体激光器、光纤激光器等提供更好的技术支持。应用前景:输出激光光强分布图半导体激光器与其他传统的材料加工用大功率激光器如 CO2 激光器、YAG 激光器相比,具有体积小巧,结构紧凑,是灯泵 Nd:YAG 激光器的1/3,光电转化效率高,节省能源,无污染,系统稳定性高,寿命长,维护费用低的特点。目前大功率光纤耦合半导体激光器用于激光熔覆、激光焊接在中国处于启动阶段,国产光纤耦合半导体激光器,只能将标准半导体阵列激光耦合入大芯径光纤(芯径600&mu m以上光纤),由于激光亮度低,只能用于金属材料的激光熔覆。而本项目研制的400um光纤耦合千瓦半导体激光器,由于光束质量好,可直接用于激光熔覆、激光焊接、切割等领域,代替国外产品。本项目开发的千瓦级光纤耦合半导体激光器除了具有国内外的半导体激光亮度的基础指标外,还具有其它优点:1. 自主开发,具有完全的自主知识产权;2.采用标准半导体阵列,使整体原材料成本降低20%-25%;3.空间合束组合模块后,进行偏振、波长合束的方法组合,使产业化中方便进行模块化工艺设计,适于大批量生产;4.采用微光学元件对光束进行整形,使装配难度及后端光纤耦合难度降低,从而降低生产成本;可附加多种功能,如指示光、光电探测器等,更灵活适应用于各种行业;5.多个半导体阵列模块可灵活组合,可方便为用户提供多种解决方案。知识产权及项目获奖情况:本项目开发的千瓦级光纤耦合半导体激光器受到北京市科学技术委员会首都科技条件平台资助,是自主开发产品,具有完全的自主知识产权。专利情况:(1)大功率固体激光高效率光纤耦合方法,专利号:CN101122659A(2)激光二极管电极连接装置,专利号:CN100527532C
  • 应用案例 | 基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究
    近日,来自山东师范大学的研究团队发表了《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路N2O气体检测系统研究》的研究成果。项目背景温室气体(Greenhouse Gas,GHG)的温室效应引发全球变暖和气候变化,这使得全球生态环境面临着很大的威胁。一氧化二氮(N2O)是全球六大GHG之一,相较于人们熟知的二氧化碳(CO2),N2O含量相对较低,但其全球变暖潜能值(Global Warming Potential, GWP)却是CO2的310倍左右,此外,它对臭氧(O3)也有一定的破坏作用。因此,有效探测大气中的N2O含量及其浓度变化趋势是至关重要的。N2O气体分子的吸收谱带主要集中在中红外区域,需要选用中红外光源对N2O气体进行探测。近年来,随着波长可调谐、可室温工作的量子级联激光器(Quantum Cascade Laser, QCL)的研发技术日益成熟,将其与激光吸收光谱技术相结合,可以实现对气体的高分辨率、高灵敏度探测,被广泛应用于气体遥感探测领域。目前,结合激光吸收光谱技术及紧凑型多通道气室(MGC),可实现对气体分子的快速响应,并达到较低的检测限,但系统为封闭式光学路径,限制了在户外环境中持续检测的便携性、实际适用性和空间覆盖范围。因此,开放式光学路径的设计,对于户外大范围环境中气体浓度的实时检测是十分必要的。系统搭建宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头、QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器、HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞(MCT)光电探测器。HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头其波数的可调谐范围是 2203.7 cm-1~2204.1 cm-1,最大输出光功率可达 50 mW。 为了充分发挥 QCL 的波长可调谐特性,结合激光器驱动,对 QCL 的工作温度以及电流进行设置,进而得到系统中所需要的激光器发射中心波长。QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器结合触摸屏的显示功能,极大的方便了用户进行操作。 通过激光驱动器对注入激光器的电流进行更改,分析发射波数与驱动电流的相关性,调节驱动电流大小,分析在300 mA至360 mA的电流变化范围内,激光器波数随驱动电流变化的响应曲线。可以得到,随着电流逐渐增大,激光器的波数是逐渐减小的,对应的输出波长是逐渐增大的,其响应曲线可以表示为:y = -0.0271x + 2212.972。 同理,对激光器发射波数与温度的相关性进行分析,对温度进行调节,使激光器在30 °C至45 °C之间工作,分析激光器中心波数随温度变化的响应曲线。可以得到,随着温度逐渐升高,激光器的波数是逐渐减小的,对应的输出波长是逐渐增大的,其响应曲线可以表示为:y = -0.1716x + 2210.216。 综上所述,根据所选用的N2O吸收谱线波数为2203.7333cm-1,因此,所对应的QCL 中心电流和工作温度应分别设置为330 mA和36.0 °C。 HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞(MCT)光电探测器的感光面积为1×1 mm2,探测范围较为广泛,可达到 2μm-14μm,完全满足本系统探测的需求。由于探测器接收到的回波信号较为微弱,在对数据进行处理前,需要对信号进行放大,而该型号的探测器内部设计有前置放大器,以便后续可直接进行谐波解调和浓度反演等数据处理,同时也对系统的设计进行了简化。结论与创新点:使用该检测系统对大气中 N2O 浓度进行实时检测是可行的。(1) 选用QCL作为发射光源。QCL 具有波长调谐范围广、输出功率较高、并且可以在室温条件下工作的卓越性能。选取最优谱线位置为 2203.73 cm-1,能有效避免其他气体的干扰,实现对N2O气体分子的高灵敏度检测。(2) 为了避免MGC在远程或户外的大范围环境检测研究中的限制性,选用离轴抛物面反射镜和角反射镜,搭建了开放式光学路径的N2O气体检测系统。将大部分光学元件安装在一个光学平台上,实现了系统的紧凑、便携特性,并满足开放式、大范围环境监测的需求。(3) 经验证,当积分时间为1s时,N2O检测限为1.1 ppb,当积分时间延长至95 s时,系统达到最低检测限为0.14 ppb。结合实验结果,表征了系统的高精确度、高灵敏度、低检测限的性能,并且完全满足对大气环境中N2O浓度测量的标准。参考文献:张玉容,赵曰峰《基于4.5 μm量子级联激光器的开放光路 N2O气体检测系统研究》
  • Coherent相干公司光泵半导体激光器(OPSL)在流式细胞应用领域占据主导地位
    近日,Coherent 相干公司紧凑型连续可见光激光器Sapphire出货量已突破 50000 台。Sapphire是全球首款可产生488 nm的商用化固态激光器,采用相干公司独有的光泵半导体激光(OPSL)技术, 取代了传统的笨重、高能耗气体激光器。 相干公司 Sapphire 光泵半导体激光器 光泵半导体激光器具有灵活可调的波长、可扩展的功率、高效的倍频转换、优异的光束质量等多种优势, 无论是在使用成本、可靠性和使用寿命等方面都极具竞争力。 数十年来,光泵半导体激光(OPSL)技术已在医学诊断、生物成像和其他生命科学应用领域的各种仪器中得到广泛应用。其典型的应用实例包括流式细胞仪、共聚焦显微镜、高通量基因测序、病毒检测等。流式细胞仪领域一直都非常活跃,它的应用涉及免疫学、药物研究,以及用作一线临床诊断工具。随着越来越多研究机构以及临床实验室对多参数流式细胞仪的使用,进一步增加可同时分析的参数数量,加快仪器开发速度并降低总体使用成本益发重要。增加可分析参数的数量能够推动免疫学和细胞生物学等领域开展更复杂的实验。在临床应用领域,这能够让一些数据更加具体,从而为越来越普及的“个性化医疗”(尤其是肿瘤医疗)提供支持。很显然,激光波长的数量是所能测量参数最大数量的制约因素之一。相干公司即插即用的小型化光泵半导体(OPSL)OBIS系列激光器可提供的波长不仅已基本覆盖整个可见光光谱,还把波长带宽拓展到了近红外及更重要的紫外波段,拓展了流式细胞仪多参数测量的能力。 对用于流式细胞仪的激光器而言,还有一个重要趋势是,多波长的激光引擎在临床仪器中的应用越来越普及。相干公司集成化的光引擎OBIS CellX,将4种波长的激光器以及其相关的电子元件、光束整形器和光学聚焦器件都封装在一个模块内,简化并加速了仪器制造商开发新仪器的过程,缩短了产品上市的时间,降低了开发成本。同时,集成化光引擎的这些优势使仪器制造商能够专注于荧光染料化学和可带来优势的其他关键领域的开发(如创新的数据分析技术及其他功能)。相干公司用于生命科学领域的激光器
  • 上海光机所在特殊波长的飞秒超快光纤激光器研制方面获进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率光纤激光技术实验室在特殊波长的飞秒超快光纤激光器研制方向取得重要进展。该团队首次报道了一种基于色散管理、全保偏九字腔的978 nm飞秒掺镱光纤激光器。相关研究成果以Generation of 978 nm dispersion-managed solitons from a polarization-maintaining Yb-doped figure-of-9 fiber laser为题,发表在《光学快报》(Optics Letters)上。978 nm掺镱飞秒锁模光纤激光器因独特的应用价值而备受关注。然而,由于Yb3+在978 nm波长附近的吸收截面近似等于发射截面,为了在这个波长获得高性能激光输出,必须克服978 nm处的激光自吸收和1030 nm附近的放大自发辐射(ASE)等问题。此外,Yb3+在978 nm附近的增益带宽相对较窄,这进一步增加了在该波长下获得飞秒激光脉冲的难度。因此,与1 μm以上的传统掺镱锁模光纤激光器相比,实现这种978 nm的飞秒光纤激光器面临着更大挑战。针对上述问题,研究团队采用基于九字腔结构的非线性放大环镜(NALM)技术实现了978 nm处色散管理孤子的稳定输出。实验中,通过控制激光腔内各色散元件的参数有效地管理了腔内总色散,并引入滤波器来抑制1030 nm的ASE,最终获得了具有14.4 nm光谱带宽和175 fs的高相干激光脉冲。此外,激光腔由全保偏光纤器件组成,能够有效抗温度、震动等环境扰动,确保了锁模脉冲的长期稳定性。数值模拟结果表明,978 nm色散管理孤子的光谱宽度主要受限于Yb3+在相关波长附近的增益带宽。未来,可以利用非线性效应在腔外进一步展宽光谱,从而在这个特殊波长实现更窄脉宽的激光输出。该研究实现的978 nm锁模脉冲是迄今为止报道的相关波长超快光纤激光器中能够输出的最短脉冲,在水下通信和太赫兹波产生等领域具有良好的应用前景。图1.978 nm九字腔色散管理孤子光纤激光器实验装置图图2. 978 nm九字腔光纤激光器输出脉冲参数。(a)光谱,(b)脉冲序列,(c)射频谱,(d)自相关信号,(e) 腔外压缩后的频谱和(f)自相关信号。图3. 数值模拟结果。(a、b)输出色散管理孤子的光谱和时间特性;(c、d)腔内脉冲的时频演化过程。
  • 《自然》:世界最小纳米激光器在美问世
    研究人员最近展示了一种有史以来最小的激光器,其包含一个直径仅为44纳米的纳米粒子。该器件因能产生一种称为表面等离子的辐射而被命名为“spaser”。这项新技术可允许光子局限在非常小的空间内,一些物理学家据此认为,就像晶体管之于现今的电子产品,spaser也许将成为未来光学计算机的基础。 美国诺福克大学材料研究中心物理学教授米哈伊尔诺基诺夫表示,现今最好的消费电子产品可在大约10吉赫兹的速度上运行,但未来的光学器件的运行速度可达到几百太赫兹范围。一般来说,光学器件难以实现小型化,是因为光子无法限定在比其一半波长更小的区域内。但以表面等离子形式与光作用的器件就能将光限定在非常紧密的位点上。 诺基诺夫说,目前科学家们正在基于等离子的新一代纳米电子设备的理论研究上努力探索。与以前的其他等离子器件不同的是,spaser能有效地产生和放大这些光波。诺基诺夫及同事在近期的《自然》杂志上发表了此项研究成果。 spaser包含一个直径仅为44纳米的单纳米粒子,激光器的其他不同部分的功能则与常规激光器无异。在普通激光器中,光子通过可放大光线的增益介质在两个镜面间反弹。而spaser中的光则围绕一个等离子形式的纳米粒子核中的金球表面进行反弹。 此中的挑战是确保这种能量不会快速从金属表面消散。诺基诺夫及其团队通过在金球上喷涂嵌有染料的硅层来实现这一要求。硅层可作为增益媒介。来自spaser的光可作为等离子体保持在限定区域,亦可作为可见光范围的光子离开粒子表面。像一个激光器一样,spaser必须“泵”入必要的能量,研究人员利用光脉冲轰击粒子来达到这个目的。 常规激光器的大小取决于其使用的光波长,反射面间的距离不能小于光波长的一半,在可见光范围大约为200纳米。spaser则是利用等离子体解决了此局限。诺基诺夫说,spaser也许将能做到一个纳米大小,但任何小于这一尺寸的纳米粒子,其功能就会丧失。 美国乔治亚州大学物理学教授马克斯托克曼称,和目前最快的晶体管相比,spaser虽具有同等的纳米尺度,但其速度要快上1000倍,这为制造速度超快的放大器、逻辑元件和微处理器提供了可能。 诺基诺夫则表示,spaser不仅能在光子计算机领域找到用武之地,也能在现今使用常规激光器的领域得到应用。更为现实的应用领域就是磁性数据存储业。现今用于硬盘的磁性数据存储介质已达到其物理极限,扩展其存储能力的方法之一就是在其记录过程中用非常小的光点对介质进行加热,而这必须使用纳米激光器才能做到。
  • 瞬间功率可达全球发电千倍的激光器问世
    一个国际科学家联合小组设计了新的强大激光系统,该系统有上千个光纤激光(fiber lasers)的阵列组成,可以用来在实验室进行基础研究和更加广泛的应用,如质子治疗和原子核嬗变。  激光可以提供非常短暂的测量手段,可以精确到飞秒(10^-15),瞬间释放的功率可以高达10^15瓦,是全球发电功率的上千倍。然而,阻碍高强度激光广泛应用的有两个方面:一是高强度激光通常每秒只能发出一个脉冲,而实际应用中则要求能提供上万次脉冲 二是高强度激光能量利用率非常低,输出的激光能量只是输入电能的很小一部分,大部分以热能的形式散发,在实际应用中要保持稳定的高功率输出是非常不经济的。  最新研发的这种&ldquo 光纤激光&rdquo 阵列不但能提供稳定的光脉冲,而且能量利用效率也大大提升。科学家可以利用它研制一种紧凑型粒子加速器(Compact accelerators),可以在数厘米的距离上把粒子的能量提升到很高的水平,而传统的粒子加速器的加速距离则高达数公里。当今天的加速器体积做的越来越大,耗资越来越高的时候,这种用激光驱动的加速器会越来越受到青睐,或许新一代LHC会采用这种手段。  紧凑型加速器在医学领域也有很强的应用需求,可以用来对癌症病人进行质子治疗。在工业领域可以用来处理核反应堆生成的核废料,缩短放射性同位素的半衰期,从数十万年降低到几十年、甚至更短,大大减少了对环境的危害性。
  • HORIBA推出紧凑型台式拉曼光谱仪
    日前,HORIBA推出最新的台式拉曼光谱仪——MacroRAM。据介绍,这台拉曼光谱仪可以让用户的拉曼测量更简单,即使在处理复杂样品时也不逊色。MacroRAM拉曼光谱仪  120 mm焦距仪、像差校正平场凹面光栅、薄型背照式CCD、冷却到-50℃,该仪器可以在用户支付得起的套装条件下提供最佳的灵敏度。  MacroRAM采用紧凑和稳健的设计,包括1级激光安全,这样的设计意味着它可以在大多数环境中使用,涵盖从本科教学实验到工业质控等领域。而且该仪器体积只有17英寸×17英寸,适合大多数实验室的工作台。  此外,MacroRAM还为操作者配备了灵活的样品室/台,为液体样品(比色皿)以及固体样品提供适合的样品夹,而且恒温的比色皿支架也可用于需要控制温度的测量。此外,标准光纤端口可以适应更大的或形状不规则的样品。  “MacroRAM可以测量的样品类型非常灵活,从极微量的液体到大的固体都可以,” 光谱部门产品线经理Francis Ndi说,“它给用户带来简便的拉曼测量,同时保持高的测量水平。”  据悉,目前MacroRAM还只是在北美地区销售。
  • 硅表面生长纳米激光器技术问世
    据美国物理学家组织网近日报道,美国加利福尼亚大学伯克利分校科学家利用新技术直接在硅表面生长出了极微小的纳米柱,形成一种亚波长激光器,这一成果将为制造纳米光学设备如激光器、光源检测仪、调制器、太阳能电池等带来新的突破。  硅材料奠定了现代电子学的基础,但它在发光领域还有很多不足之处。工程人员转向了另外一族名为III-V半导体的新材料,以此来制造光基元件,如发光二极管和激光器。  加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员通过金属—有机化学蒸发沉积的方法,在400摄氏度条件下,用一种III-V族材料铟镓砷在硅表面生长出纳米柱。这种纳米柱有着独特的六角形晶体结构,能将光线控制在它微小的管中,形成一种高效导控光腔。它能在室温下产生波长约950纳米的近红外激光,光线在其中以螺旋形式上下传播,经过光学上的相互作用而得以放大。  研究人员指出,将III-V和硅结合制成单一的光电子芯片面临的最大障碍是,目前制造硅基材料的工业生产设备无法与制造III-V设备兼容。“要让III-V半导体在硅表面上生长,与硅制造设备兼容是关键,但由于经济和技术方面的原因,目前的硅电子生产设施很难改变。我们选用了一种能和CMOS(互补金属氧化半导体,用于制造集成线路)兼容的生长工艺,在硅芯片上成功整合了III-V纳米激光器。传统方法生长III-V半导体,要在700摄氏度或更高温度下进行,这会毁坏硅基电子元件。而新工艺在400摄氏度下就能生长出高质量III-V材料,保证了硅基电子元件正常发挥功能。”主要研究人员、加州大学伯克利分校电学工程与计算机科学教授康妮张-哈斯南说。  张-哈斯南还指出,这种亚波长激光器技术将对多科学领域产生广泛影响,包括材料科学、晶体管技术、激光科学、光电子学和光物理学,促进计算机、通讯、展示和光信号处理等领域光电子学的革命。“最终,我们希望加强这些激光的特征性能,以实现光子和电子设备的结合。”
  • 物理所等二维纳米材料锁模全光纤激光器研究获进展
    p  超短脉冲激光具有峰值功率高、作用时间短、光谱宽等优点,在基础科学、医疗、航空航天、量子通信、军事等领域有着广泛的应用。特别是近年快速发展的飞秒光纤激光器由于结构简单、成本低、稳定性高以及便于携带等特点,表现出越来越广泛的应用前景。目前光纤锁模激光器,包括其它类型的固体激光器,要实现稳定的锁模运行,更多时候还得依靠可饱和吸收体,但由于可饱和吸收体所带来的激光损伤及损耗等问题,不仅制约着所能产生的激光脉宽与功率,也会影响到长期运行的可靠性。因此研究发展具有高损伤阈值及低损耗的新型可饱和吸收体,倍受激光专家及材料专家的关注。近十多年来,随着凝聚态物理与材料制备技术的发展,碳纳米管、石墨烯、拓扑绝缘体等材料作为可饱和吸收材料相继成功地应用于激光锁模中,特别是新发展起来的二维纳米材料由于具备窄带隙、超快电子弛豫时间和高损伤阈值等特点,表现出优良的可饱和吸收特性,利用该材料的锁模激光研究也成为人们广泛关注的热点研究内容之一。/pp  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)光物理重点实验室L07组一直致力于超快激光的研究,近年来针对小型化飞秒激光的发展,先后实现了多类晶体及光纤激光的可饱和吸收被动锁模。通过使用脉冲激光沉积方法将锑化碲拓扑绝缘体材料均匀生长在拉锥光纤的表面所形成的可饱和吸收体,首次实现了光纤激光的混合锁模,得到了70 fs的输出脉冲结果。通过使用具备超短电子弛豫时间的二硫化钨作为可饱和吸收材料,结合减小拉锥光纤的纤芯直径,得到了67 fs锁模脉冲输出,验证了该混合锁模光纤激光具有脉宽更短、定时抖动更低等优点。此外针对暗孤子产生技术的限制,通过理论计算Ginzburg- Landau方程中光纤激光器的增益、损耗、色散和非线性等参数的关系,理论分析了暗孤子脉冲形成的动力学机制,获得了信噪比高达94 dB的结果,实验上实现了最宽光谱的暗孤子脉冲输出。/pp  最近该研究组与北京邮电大学合作,将二硫化钨作为饱和吸收材料用于光纤激光锁模,进一步实现了脉宽246 fs的锁模脉冲激光输出,据知这是迄今为止过渡金属硫化物全光纤锁模激光器所产生的最短脉宽报道。相关结果发表在新出版的一期Nanoscale(2017, 9: 5806)上,并被该杂志选为Highlights进展作为Inside front cover论文刊出(如图所示),论文第一作者为刘文军,通讯作者为北京邮电大学教授雷鸣及中科院物理所研究员魏志义。/pp  该项研究获得了科技部“973”项目(2012CB821304)及国家自然科学基金项目(批准号11674036, 11078022 和 61378040)的支持。/pp  相关论文:/pp  [1] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Wenlong Tian, Hao Chen, Ming Lei, Peiguang Yan and Zhiyi Wei, 70 fs mode-locked erbium doped fiber laser with topological insulator, Scientific Reports, 6 (2016) 19997./pp  [2] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Mengli Liu, Ming Lei, Shaobo Fang, Hao Teng and Zhiyi Wei, Tungsten disulfide saturable absorbers for 67 fs mode-locked erbium-doped fiber lasers, Optics Express, 25 (2017) 2950-2959./pp  [3] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Wenlong Tian, Hao Chen, Ming Lei, Peiguang Yan and Zhiyi Wei, Generation of dark solitons in erbium-doped fiber lasers based Sb2Te3 saturable absorbers, Optics Express, 23 (2015) 26023-26031./pp  [4] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Zhongwei Shen, Ming Lei, Hao Teng and Zhiyi Wei, Dark solitons in WS2 erbium-doped fiber lasers, Photonics Research, 4 (2016) 111-114./pp  [5] Wenjun Liu, Lihui Pang, Hainian Han, Ke Bi, Ming Lei and Zhiyi Wei, Tungsten disulphide for ultrashort pulse generation in all-fiber lasers, Nanoscale, 9 (2017) 5806-5811./pp style="text-align: center "img width="300" height="395" title="W020170616579709764036.png" style="width: 300px height: 395px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/9d1831a1-51e9-41cb-a069-261a0f0bc4cb.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "图:Nanoscale(2017, 9: 5806)论文被选为该期Inside front cover论文刊出/pp/pp/p
  • Science:X射线激光器给生物分子拍部纳米电影
    威斯康星大学Milwaukee分校的研究团队,用X射线激光器以慢动作的形式展示了一个光敏性生物分子的快速动态。&ldquo 人们能够在这一技术的基础上,以原子水平的空间分辨率和超快的时间分辨率制作纳米世界的电影,&rdquo 领导这项研究的Marius Schmidt教授说。  研究人员将PYP蛋白(photoactive yellow protein)作为模式系统,PYP是一种蓝光感受蛋白,在特定细菌的光合作用中起作用。PYP蛋白捕获蓝光光子之后,会经过一系列中间结构获得光子的能量,然后再回到初始状态。PYP光循环的绝大多数步骤已经被人们研究过了,是验证新方法的理想模型。  为了获得PYP的动态快照,研究人员制造了微小的PYP晶体,这些晶体的直径大多小于0.01毫米。他们在LCLS(目前最强的X射线激光器)系统中喷射这些微晶体,并用精确同步的蓝光脉冲启动它们的光循环。LCLS生成了极短极密集的X射线快照,捕捉到了PYP在光循环不同阶段的形态改变,分辨率达到了前所未有的0.16纳米。随后研究人员将自己获得的快照组成视频,展示了慢动作的PYP光循环。  这项研究再现了PYP光循环的所有已知过程,验证了这个新技术的可靠性,同时还揭示了PYP光循环的更多细节。这一技术的时间分辨率非常高,能揭示不到1皮秒的分子活动,这是以前无法想像的。  &ldquo 这是一个真正的突破,&rdquo 文章的共同作者Henry Chapman教授说。&ldquo 我们现在可以在原子水平上对动态过程进行时间分辨研究。&rdquo   与其他方法相比,X射线激光器在研究超快分子动态时有着更多的优势。该技术能生成世界上最明亮的X射线,提供飞秒级别的时间分辨率。X射线激光器成像时使用新鲜样本,样本中不会积累辐射伤害,而且特别适合研究非常小的晶体。实际上,一些很难结晶的生物分子只能用X射线激光器进行研究。另外,晶体小也有助于分子的同步,使人们能更灵敏的检测到分子发生的改变。换而言之,X射线激光器能够揭示其他方法无法企及的分子动态。
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