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超连续光源宽白光激光器

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  • 科学家造出全谱段白光激光器,或催生新型光谱学检测手段
    近日,华南理工大学教授李志远团队成功造出一台全谱段白光激光器,其具备光斑明亮、光谱光滑且平坦、大脉冲能量的特点,能覆盖 300-5000nm 的紫外-可见-红外全光谱,单脉冲能量达到 0.54mJ。这样一台全谱段白光激光器的面世,可用于构建全谱段的超快光谱学探测技术,有望将激光技术推至世界领先水平,从而更好地服务于前沿研究。图 | 李志远(来源:李志远)基于本次成果,课题组将进一步构建全谱段的超快光谱学探测设备,届时有望对物质内部多个波段中的物理、化学和生命过程开展超快的精密探测,从而实现高速摄谱的技术能力,进而用于开展二维材料、锂离子电池、化学催化等领域的研究。本次研究中所涉及的光谱学技术,可以覆盖深紫外-可见波段的原子以及分子的电子跃迁吸收谱,也能覆盖近红外波段的半导体带间电子跃迁吸收谱、以及中红外波段的分子振动等。借此可以打造一种崭新的光谱学检测手段,对于那些使用传统手段所无法揭示的新现象和新规律,本次新手段很有希望填补相关空白。(来源:Light: Science & Applications)鉴于光学波段的光子和物质的电磁相互作用强度以及灵敏度,远远超过 X 射线光子与物质原子核、以及内壳层电子的电磁相互作用。而且,即便是 1mJ 量级的全谱段白光飞秒脉冲激光的光子亮度,也远远超过目前同步辐射 X 射线光源的亮度。“因此,全谱段白光激光器在物质科学和生命科学中所发挥的作用,也有望超过传统的同步辐射 X 射线光源。”李志远表示。日前,相关论文以《强紫外-可见-红外全谱段激光器》 (Intense ultraviolet–visible–infrared full-spectrum laser)为题发在 Light: Science & Applications,华南理工大学博士生洪丽红是第一作者,华南理工大学李志远教授、中国科学院上海光学精密机械研究所(上海光机所)李儒新院士担任共同通讯 [7]。图 | 相关论文(来源:Light: Science & Applications)助力解决 Science 125 个待解难题之一据介绍,作为一种崭新的激光光源,超宽带白光激光具有极宽带宽、高光谱平坦度、大脉冲能量、高峰值功率、高时空相干性等五大优点,能极大拓展激光技术的发展和应用范围。而如何构建一台覆盖紫外-可见-红外波段的全谱段白光激光器,同时拥有高峰值功率和高脉冲能量,是一个极具挑战的宏大目标。2020 年,Science 杂志将其列为 125 个前沿重大科学问题之一。主要原因在于,基于目前纯粹单一的激光器技术、二阶非线性变频技术、以及三阶非线性频率展宽技术,远不足以解决这一问题。过去十年,李志远团队基于自主开发的啁啾结构非线性铌酸锂晶体,结合大脉冲能量、高峰值功率的飞秒脉冲激光泵浦,利用二阶和三阶非线性协同作用的原创性物理机制,提升了白光飞秒激光的转换效率、频谱带宽、脉冲能量、光谱平坦度等指标。要想产生全谱段白光飞秒激光,需要达到两个先决条件:带宽超过一个光学倍频程的强泵浦飞秒激光光源,以及具有极大非线性频率上转换带宽的非线性晶体。不过,要想同时满足上述两个条件并非易事。为此,课题组使用光学参量啁啾脉冲放大技术,以及使用由充气空心光纤、纯铌酸锂晶体材料和啁啾极化铌酸锂晶体组成的极宽带非线性变频模块,将飞秒激光技术、二阶非线性变频技术、三阶非线性频率展宽技术加以综合,研制了这款全谱段白光激光器。其中,二阶和三阶非线性效应协同作用的原创性物理机制,是打造本次全谱段白光激光器的秘密。上述机制的好处在于,能够清除二阶非线性或三阶非线性方案中所存在的输出光谱性能不佳的限制。李志远表示:“全谱段白光激光有望成为激光技术发展历史上的一个里程碑,并能很好地回答 Science 杂志 2020 年的 125 个最前沿的科学问题,即人类能否造出与太阳光相似的非相干强激光。”(来源:Light: Science & Applications)让中国学界真正拥有属于自己的实验设备多年来,学界一直渴望产生像太阳光一样的白光激光。紫外-可见-红外全谱段白光激光的产生,则一直是激光技术等待攻克的堡垒,也是李志远团队努力追求的目标。十年来,该课题组历经 8 次阶段性成果的积累,才造出了上述全谱段白光激光器。2014 年,该团队将啁啾调制的概念引入一维铌酸锂晶体的周期设计中。在可调谐近红外光源的帮助之下,设计出多个不同啁啾度的准相位匹配晶体,让二次、三次谐波产生的非线性过程的相位失配,能够在单个晶体中得到补偿,借此实现宽带可调谐三基色光源的同时输出,也拉开了课题组“白光激光”之梦的序幕。2015 年,李志远让学生陈宝琴开展啁啾结构铌酸锂晶体中六次谐波产生的研究。在实验的关键阶段,李志远去现场看学生做实验,结果发现了又圆又白的激光束产生,这完全出乎意料之外。李志远觉察到这是一个“好东西”。仔细分析之后,确定啁啾结构铌酸锂晶体产生了二到八次谐波。在一个固体材料中产生高次谐波,这是一个前所未有的科学发现,也让课题组开始树立“白光激光”的梦想。随后,他们设计了啁啾结构非线性光子晶体,以中红外飞秒脉冲激光为泵浦源,在单块晶体中同时产生了超宽带二到八次谐波。其中,四到八次谐波形成 400-900nm 超宽带可见白光激光,其转换效率达到 18%。2014 年和 2015 年的这两项工作表明:该团队自主研发的铌酸锂晶体二阶非线性方案,可以支持宽带二次谐波产生。同时,也能支持宽带二次谐波和三次谐波产生,甚至支持基于级联三波混频的高次谐波产生,最终可以实现超宽带可见白光激光的产生。而要想产生全谱段白光飞秒激光,就需要继续深挖上述方案的潜能,以便满足产生全谱段激光所需要的苛刻条件:即泵浦激光脉冲带宽要足够宽,非线性晶体材料的准相位匹配带宽要足够大。2018 年,课题组选用更高能量的近红外飞秒脉冲激光作为泵浦源,针对相关泵浦条件设计出一款啁啾结构铌酸锂晶体,这块晶体在不同偏振状态之下,均能同时产生二次谐波和三次谐波。通过此他们首次发现了二阶和三阶非线性协同作用的新物理机制,并证明这一机制能够显著提升相关性能的指标。利用级联二次谐波和三次谐波方案,他们生成了 400-900nm 可见-近红外波段的可调谐白光激光,转换效率达到 30%。这一发现,也促使他们去发现产生白光激光的更优路线,即基于二阶和三阶非线性协同作用产生超连续白光激光的方案。在新路线的指导之下,他们设计出一块能同时产生二到十次谐波的宽带白光非线性晶体材料。针对这款白光非线性晶体材料,他们又采取 45μJ 脉冲能量的 3.6μm 中红外飞秒脉冲激光泵浦的设计方案,借此产生 25dB 带宽、覆盖 350-2500nm 的紫外-可见-红外超连续白光飞秒激光,单脉冲能量为 17μJ,转换效率为 37%。在此基础之上,他们继续优化二阶非线性和三阶非线性协同效应。期间,该团队发现石英玻璃的三阶非线性效应远远优于铌酸锂晶体,而特殊设计的铌酸锂啁啾非线性光子晶体可以同时使用高达十二阶次的准相位匹配。后来,他们利用 0.5mJ 的钛宝石飞秒脉冲激光器泵浦,来对熔融石英-啁啾极化铌酸锂晶体进行泵浦,最终实现 10dB 带宽覆盖 375-1200nm、20dB 带宽覆盖 350-1500nm 的超连续激光,单脉冲能量为 0.17mJ,转换效率为 34%。前面提到,课题组期望实现的白光飞秒激光具有五个高指标。因此,在追求极宽带宽范围的同时,他们还得实现更大的脉冲能量、更高的光谱平坦度。于是,该团队以高能量钛宝石主激光作为泵浦源,针对由熔融石英和啁啾极化铌酸锂晶体组成的级联光模块,对其整体非线性响应进行进一步的操纵,从而显著提高了白光飞秒激光的综合性能。期间,他们利用 3mJ 脉冲能量的钛宝石飞秒激光泵浦,对石英-超宽带白光非线性晶体级联模块进行熔融,基于二阶和三阶非线性协同作用的高效超宽带二次谐波产生方案,实现了 mJ 量级、3dB 带宽覆盖 385-1080nm 的超宽带白光飞秒激光。此外,自 2018 年起课题组联合一家外部公司研制了 3mJ/50 fs/1 kHz 钛宝石飞秒激光器,实现了相关仪器的国产替代。并以此作为泵浦源,和白光非线性变频模块加以结合,从而形成了成熟高效的白光飞秒激光生成方案,借此造出一款白光飞秒激光整机设备。以上成果也促使他们进一步思考:如何产生覆盖一到十次谐波的全谱段白光激光?为此,他们与上海光机所李儒新院士团队合作,提出一款非线性级联装置。这种装置可以满足以下两个条件:一个较强的带宽达到光学倍频的中红外泵浦激光光源;以及一个具有极大非线性频率上转换带宽的非线性晶体。随后,他们基于光学参量啁啾脉冲放大技术,研制出一种中红外飞秒脉冲激光器,它具有 3.5mJ、3.9μm 中心波长,可以起到泵浦激光光源的作用。接着,基于宽带二阶和三阶非线性变频模块,他们获得了光谱范围 25dB 带宽、覆盖 300-5000nm 的全谱段超连续白光飞秒激光。“至此,我们欣喜地发现借助强中红外飞秒激光作为泵浦源已经成功走通了全谱段白光激光产生的道路。”李志远表示。(来源:Light: Science & Applications)总的来说,课题组已经实现了“三高”型白光飞秒激光:大单脉冲能量(第一高)、300-5000nm 的频谱宽度(第二高)、高光谱的平坦度(第三高),基本涵盖了铌酸锂晶体的全部透光范围。接下来,他们将继续与李儒新院士团队合作,朝向更高目标前进,力争实现深紫外-紫外-可见-近红外-中红外-远红外的“三高”全谱段白光飞秒激光。假如可以实现,就能建造比拟同步辐射光源、以及自由电子激光光学波段的全谱段超连续激光光源。“届时,相信我们中国科学界将拥有属于真正自己的研究物质科学和生命科学的实验设备。”李志远最后表示。
  • 激光驱动白光光源|每天使用3小时,至少可用8年的高亮度光源
    众所周知,传统的辐射校准光源,如氘灯、石英窗卤素钨灯、长弧氙灯等无法在200 nm-800 nm范围内保持较高的输出,并且在使用100小时或更短时间后需要进行重新校准,在使用500小时后还需要更换灯泡。图1 LDLS与其他传统光源的性能对比基于此,Hamamatsu集团旗下的Energetiq公司研发出单点激光驱动光源技术,并将其命名为激光驱动白光光源(Laser Driven Light Source, LDLS),该类光源不仅可以在170nm-2500nm的光谱范围内提供超高发光亮度,而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。激光驱动白光光源(LDLS)激光驱动白光光源(以下简称,LDLS)由一个特殊设计的灯室、驱动激光光源、激光聚焦光路、光源输出光路、光源控制器等主要部分组成。图2 LDLS发光原理其原理是采用无电极结构,将外置1000 nm左右波长的激光汇聚到光源灯室中,加热氙等离子体至足够高温时发光,灯室发光后系统会自动给灯室断电,发光等离子体的状态就一直由外部激光器所保持。图3 LDLS产品参数与常见的有氘灯、钨灯、氙灯等传统光源相比,LDLS在亮度、稳定性、UV波长覆盖、寿命上都有很大突破。LDLS性能优势1、高亮度LDLS是高亮度光源,可以将光源压缩成一个极小的点,拥有极高的功率密度,超小光点成像(~0.1 mm)变得更容易,也更容易耦合进光纤、光谱仪等各种光学设备。适用于成像应用和测量诸如微芯片、生物细胞等精密测量样本的应用。图3 氙灯光源灯焰与LDLS灯焰比较2. 宽光谱范围LDLS光谱分布涵盖了深紫外—可见光—近红外的光谱范围(170nm-2500nm),光谱分布平坦相比于传统光源在深紫外波段光谱有极高光谱强度(10X)。图4 EQ-99X和卤钨灯光谱分布对比图5 LDLS系列光源光谱强度分布和传统光源对比3. 长寿命LDLS具有超长灯室寿命,超9000小时典型时长(低耗材成本),与传统光源(氙灯、氘灯、卤钨灯)相比校准时间间隔更长、漂移更低。图6 LDLS光源寿命4. 高稳定性LDLS 以每秒200帧的速度收集和存储2500张图像 ,使用ImageJ(图像分析软件)计算每张图像的质心; 发光等离子体质心位置标准差: 水平方向—0.145 µ m;垂直方向—0.094 µ m。产品应用紫外-可见光光谱分析单色仪光源薄膜检测 滤光片/光学元件测试原子吸收光谱材料特征检测环境分析高光谱成像气相分析测量光学传感器检测生命科学与生物成像
  • NKT Photonics A/S公司推出新一代SuperK EXTREM超连续谱光纤激光光源
    Birkerod,丹麦,2011年1月17日—超连续谱光纤激光技术的先行者和商业制造商NKTPhotonics公司宣布将在Photonics West 2011展会上推出下一代SuperK EXTREM超连续谱系列产品以及全面提升的配套选件,以SuperK EXTREM eco-system (系统解决方案)的方式推出。   SuperKExtrem“系统产品解决方案”现在提供了更加丰富的超连续谱光源产品线,涵盖不同的光谱范围和输出功率水平,配合广泛并且智能的附件产品组合,用户能够快速(on-the-fly)调整输出光重复频率,更加灵活地进行波长调谐,以及选择优化的光谱整形选项。应用领域包括荧光光谱学(fluorescence microscopy),流式细胞仪(flow cytometry),荧光寿命成像显微(fluorescence lifetime imaging microscopy: FLIM), 荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer: FRET),光学相干断层扫描(optical coherence tomography: OCT),非接触检测(non-contact inspection)等,以及任何其他需要使用宽光谱并且高亮度光的领域,SuperK Extrem能够提供“像灯光一样宽的光谱,像激光一样高的亮度”的输出。  完全重新设计的软件套件,SuperKontrol,能够让用户通过简单的图形界面对新一代SuperKEXTREM系统进行全面的计算机控制。此外,NKTPhotonics额外提供的软件开发组件进一步扩展了SuperKEXTREM系统的灵活性,用户可以通过二次开发满足更为苛刻的控制需求,例如需要严格的关键时钟序列或者触发条件等。  一如既往,SuperKExtrem系统的核心基于NKTPhotonics公司世界驰名的光子晶体光纤技术,该技术被用于产生和传输高性能、高可靠性的超连续谱光源解决方案的历史已经超过了十年。  “下一代SuperKEXTREM超连续谱光源是我们新的智能型SuperK系统产品解决方案(eco-system)的一部分,我们关注的是产品的灵活性和可靠性,以及操作的简便性。我们的目标是开发革命性的超连续谱白光激光器系统应对我们工业型客户以及学术研究客户现在和将来所面临的挑战,新一代产品的推出意味着我们实现了这样的目标。”NKTPhotonics的营销副总裁说到。  新一代的SuperKEXTREM和配件带有设计独特“面板智能化”性能,提供真正的“即插即用(plug&play)的操作,用户只需要把各种模块简单连接起来,而不需要特殊的设置和配置,SuperKEXTREM系统将自动处理系统的安装和控制。此外,这种“智能化”还能够允许用户在现场(on-site)升级SuperKEXTREM系统,例如另一个功率水平,不同光谱范围的输出,而不需要返回NKT Photonics的工厂。因此,用户可以逐渐建立和扩展自己的SuperK系统用来满足不断出现的新的应用需求。  “SuperKEXTREM系统总输出功率超过8W,超过2W的可见光功率输出已经实现,这些表现证明了SuperKEXTREM系列的高可靠性和高性能表现。我们重视系统的长期可靠性,系统的记录寿命测试已经超过了15000小时,这些结果能证明SuperKEXTREM系统是一款真正的免维护的超连续谱激光光源,满足OEM和工业应用的要求。我们对自己能够为客户提供新型的,性能提升的新一代超连续谱激光光源产品感到很兴奋,它集合了众多的有点,例如最高的输出功率水平,工业级的可靠性,最容易使用,这得益于我们自己拥有的领先的光子晶体光纤技术。”Chuong Tran进一步补充说到。
  • 亚赫兹激光器与超窄线宽测量技术
    成果名称亚赫兹激光器与超窄线宽测量技术单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介:超窄线宽激光是光通信、光传感、高精度光谱学等应用中的一个关键技术,也是一些基本物理参数测量的重要工具,而超窄激光线宽测量是实现超窄线宽激光器所必需的辅助技术。在&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金第三期项目中,北京大学信息学院李正斌教授申请的&ldquo 亚赫兹激光器与超窄线宽测量技术研制&rdquo 项目提出并研究了一种获得窄线宽激光器的新机制,即光路分形结构机制。课题组前期的实验发现,在单环有源光纤谐振腔中引入光路分形结构能够获得类似多谐振环耦合的特性,与相同长度的光纤谐振腔相比,其输出激光线宽明显变窄。基于这一发现,课题组在第三期基金的经费资助下,开展了深入的研制工作。其工作主要包括:(1)以理论与实验相结合为手段,以光纤结构为对象,探索利用光路分形结构设计和实现单纵模输出、高频率稳定、线宽赫兹(Hz)以下量级的超窄线宽激光器的原理和方法,并获得原理样机;(2)利用互拍以及光域鉴频的技术设计并搭建超窄线宽激光器的测试平台,实现赫兹(Hz)以下量级超激光线宽的测量。应用前景:目前,该项目主要工作已经顺利完成,项目成功通过验收。其研究成果为获得超窄线宽激光器提供新途径,也为光通信、光传感等研究和应用提供了新的手段,相关技术处于成果转化阶段。
  • 滨松集团宣布收购光纤激光器制造商NKT Photonics
    2022年6月24日,日本滨松光子学株式会社(以下简称滨松集团)宣布以2.05亿欧元(折合人民币17.62亿元)战略收购丹麦微结构特种光纤供应商NKT Photonics。滨松集团将通过其位于比利时的全资子公司Photonics Management Europe SRL完成此次收购,该交易预计最迟在2023年第一季度末完成。 收购完成后,NKT Photonics将成为滨松集团的子公司,负责光纤和激光器的开发和制造。双方的产品组合将保持不变,名称和品牌在未来一段时间也将保持不变,以确保客户、供应商和商业伙伴的连续性。据悉,NKT Photonics 于2009年由世界最大的商业化微结构特种光纤供应商Crystal Fibre公司和业界领先的超窄线宽光纤激光器和Superk超连续谱白光光源制造商Koheras公司合并成立,隶属于丹麦著名的工业集团NKT Holding,在光子晶体光纤和高性能光纤激光器领域拥有超过 20年的经验,并处于市场领先地位。对于此次收购,NKT Photonics 首席执行官 Basil Garabet表示:“在 NKT Photonics,我们都为能成为滨松光电的一员而感到兴奋和荣幸,滨松光电是我们行业中最受尊敬的全球公司之一。我们有着共同的目标和为我们的客户和创新者提供最佳解决方案的愿景。再加上我们互补的技术平台,我们将比以往任何时候都更强大。”滨松集团的首席执行官昼马明表示:“我们非常高兴地欢迎 NKT Photonics 加入滨松集团。我们两家公司的整合使我们能够扩大我们的解决方案组合,例如用于工业、科学和医疗保健领域。NKT Photonics 将构成我们专门的光纤和激光部门,我们认为该领域具有巨大的增长潜力。” 滨松集团从1953 年成立至今,已经有将近70年的历史,如今在全球拥有5300多名员工。此次收购之后,滨松集团将利用以复合半导体制造为基础的激光二极管业务与NKT Photonics的主营成品形成优势互补,一同探索光电领域“未知未涉”,实现滨松集团激光事业部下一个里程碑式的发展。
  • 200万!华南理工大学大功率激光白光与近红外光源测试系统采购项目
    项目编号:0809-2341HGG14028项目名称:华南理工大学大功率激光白光与近红外光源测试系统采购项目预算金额:200.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):200.0000000 万元(人民币)采购需求:序号标的名称数量(单位)简要技术需求或服务要求(具体详见采购需求)最高限价万元(人民币)1大功率激光白光与近红外光源测试系统1套具体详见采购需求200.00本项目(大功率激光白光与近红外光源测试系统)只允许采购本国产品,具体详见采购需求。本项目采购标的所属行业为: 工业 合同履行期限:在合同签订后(30)天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用。交付地点:华南理工大学五山校区。本项目( 不接受 )联合体投标。对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:华南理工大学地址:广州市天河区五山路381号联系方式:文老师020-871129622.采购代理机构信息名称:广东华伦招标有限公司地址:广州市越秀区广仁路1号广仁大厦7楼联系方式:何工020-83172166-823(电邮:hualunsibu@163.com)3.项目联系方式项目联系人:何工电话:020-83172166-823
  • 探秘世界最强X射线激光器:比地球光源亮10亿倍
    在实验中,科学家将X射线聚焦于一个直径比人类头发丝还要细30倍的小点上,在1万亿分之一秒内将金属箔加热到200万摄氏度。   北京时间1月30日消息,据国外媒体报道,美国国家加速器实验室近日利用世界上最强大的X射线激光器--直线加速器相干光源激光器再现恒星内部强大的压力与高温情形。这种激光器的激光能量迸发可超过一个小国家全年的发电总量。  在实验中,科学家将X射线聚焦于一个直径比人类头发丝还要细30倍的小点上,在1万亿分之一秒内将金属箔加热到200万摄氏度。金属在如此短的时间内被熔化,其所产生的极度高温和高压状态,通常只有在恒星内部才会出现。  英国牛津大学物理系科学家萨姆-文科博士等人参与了直线加速器相干光源激光器实验。文科博士表示,“如果我们要想了解现存恒星内部的情形以及我们太阳系内外巨型行星中心的情形,那么制造高温、高密度的物质非常重要。直线加速器相干光源激光器是一台神奇的机器,我们已经在多个科学领域取得了重大发现,如材料科学、生物学等。”  直线加速器相干光源激光器的实验成果近日发表于《自然》杂志之上。直线加速器相干光源长约2公里,可以产生密集的X射线爆发,亮度超过地球上任何光源10亿倍。在高峰时,光脉冲的能量甚至比一些小国家一年的发电总量都要多。
  • 新型超小激光器只有一个病毒大小
    据物理学家组织网11月6日(北京时间)报道,美国西北大学的一个研究小组开发出一种只有一个病毒大小的超小型激光器。这种激光器具有体积小、室温下即可工作的特点,能够很容易地集成到硅基光子器件、全光电路和纳米生物传感器上,具有极为广阔的应用前景。相关论文发表在近日出版的《纳米快报》杂志上。  光子和电子元件的尺寸对超快数据处理和超高密度信息存储至关重要,因此,小型化是此类设备未来发展所必须攻克的一个难关。负责这项研究的纳米技术专家,西北大学温伯格学院艺术与科学学院以及麦考密克工程和应用科学学院材料学教授泰瑞奥多姆说,纳米尺度上的相干光源不仅能够用来对小尺度的物理化学现象进行探索和分析,同时也能够帮助科学家打破光的衍射极限。  奥多姆称,能够制造出这种纳米激光器,都要归功于一种3D蝴蝶结式的纳米金属空腔结构。这种激光腔的几何结构能够产生表面等离子激元,这是一种在金属介质界面上激发并耦合电荷密度起伏的电磁振荡,具有近场增强、表面受限、短波长等特性,在纳米光子学的研究中扮演着重要角色。当产生表面等离子激元后,由于金属表面电子的集体震荡,因而能够最大限度的突破阈值限制,让所有光子都以激光形式进行发射,不浪费任何光子。这种蝴蝶结状结构的使用与先前类似的设备相比有两个明显的好处:第一,由于其电磁特性和纳米尺寸的体积,这种结构清晰可辨认。第二,由于其离散结构,损失可以减到最少。  此外,研究人员还发现,当这些结构排列成为一个阵列时,3D蝴蝶结谐振器能够根据晶格的参数发射出带有特定角度的光。
  • 突破!睿创团队中红外带间级联激光器研究取得重要进展
    近日,睿创研究院及睿创光子团队在中红外带间级联激光器(Interband cascade laser,ICL)的研究取得重要进展,相关团队实现了高性能、室温连续工作、多个激射波长的带间级联激光器系列,结合分子束外延技术,在InAs衬底上生长带间级联激光器材料,制备的窄脊器件室温激射波长接近4.6μm和5.2μm。目前大部分带间级联激光器生长在GaSb衬底上,而睿创团队报道的带间级联激光器生长在InAs衬底上,波导包层由InAs/AlSb超晶格和高掺杂的InAs层构成。相比于常见的GaSb基带间级联激光器,InAs基带间激光器在较长波长处(例如长于4.5μm)具有更低的阈值电流密度。(a)4.6μm波长、2mm腔长、10μm脊宽的器件在20℃-64℃之间连续激射光谱;(b)同一器件在20℃-64℃之间的连续电流-电压-功率曲线对于4.6μm波长的带间级联激光器,宽脊器件室温脉冲阈值电流密度为292A/cm²;2mm腔长和10μm脊宽的窄脊器件的连续工作温度可达64℃,室温输出功率为20mW;在相近波长处为目前报道的最高连续工作温度。对于5.2μm波长的带间级联激光器,宽脊器件室温脉冲阈值电流密度为306A/cm²;2mm腔长和10μm脊宽的窄脊器件最高连续工作温度为41℃,室温输出功率为10mW;其中阈值电流密度在类似波长为报道的最低水平。相关论文“High-temperature continuous-wave operation of InAs-based interband cascade laser”和“InAs-based interband cascade laser operating at 5.17 μm in continuous wave above room temperature”分别发表于Applied Physics Letters 和IEEE Photonics Technology Letters。(a)5.2μm波长、2mm腔长、10μm脊宽的器件在15℃-41℃之间连续激射光谱;(b)同一器件在15℃-41℃之间的连续电流-电压-功率曲线带间级联激光器是基于能带工程和量子力学产生激射,技术含量很高并且研制难点众多,是国家纳米和量子器件核心技术的重要体现,目前和量子级联激光器(Quantum cascade laser,QCL)并列为重要的中红外激光光源,在环境监测、工业控制、医疗诊断和自由空间通信等领域具有重要的应用价值和科学意义。带间级联激光器的原始概念由美国俄克拉荷马大学的杨瑞青教授(Rui Q. Yang)于1994年首次提出,目前基本上都采用近晶格匹配的InAs/GaSb/AlSb三五族材料体系来构造,有源区大多为InAs/GaInSb二类量子阱,其能力可覆盖从中红外到远红外的波长范围。带间级联激光器结合了传统半导体二级管激光器和量子级联激光器的优势,与同样能覆盖中红外波段的量子级联激光器相比,具有更低的阈值功耗密度和阈值电流密度,这种极低功耗的优势在一些需要便携和电池供电设备的应用中显得非常重要。目前全球带间级联激光器市场仍由国外企业占据主导地位,国内仍处于产业发展的初始阶段。本文报道的这两项工作标志着睿创光子在带间级联激光器的外延设计和器件制备等多个方面同时达到了较高的技术水平,成为掌握高性能带间级联激光器技术的企业。该工作也为后续单模可调谐的DFB带间级联激光器的研发和量产打下了坚实的基础。睿创光子(无锡)技术有限公司是烟台睿创微纳技术股份有限公司的控股子公司,聚焦III-V族光电子器件、硅基光电子器件等光子芯片技术研发与产业化。
  • 超材料制成高定向太赫兹激光器
    美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列专利申请。这一进展发布在8月8日的《自然材料》杂志上。  新型太赫兹激光器突破了传统材料的限制,研究人员刻了一组亚波长光栅,直接加倍了超材料晶面的光流量,设备以3太赫兹(百亿赫兹)的频率发射光线(波长为100微米,在可见光谱中属于远红外线),大大降低了这些半导体激光器的散射角度,同时保持了光能的高输出功率。  这种超材料被直接嵌入光学设备的高吸收性砷化镓晶面上,在演示中能看到,人造光显示出深浅不同的微米光栅,各具不同的功能。浅蓝色的狭缝能将输出的激光功率加倍,导向并限定在晶体表面。  太赫兹射线(T—rays)能穿透纸张、衣物、塑料和其他一些材料,在探测隐匿武器和生物制剂方面非常理想,在做肿瘤成像检测时对人体无伤害和副作用,还能探测材料内部诸如断裂之类的缺陷,也可用于星际稀薄化学物质的高灵敏探测。  研究人员卡帕索表示,新的人造光学设备,从晶面上发出的激光器非常紧密,瞄准度非常高,高度凝聚使光能有效聚集,这是昂贵且笨重的传统透镜达不到的。  另一位研究人员林菲尔德说,新的太赫兹激光器还能用于海关探测非法药品,并能检验生产和存储的药物是否合格。这种超材料还能用作一种演示的工具,同时还具有一些神奇的潜在功能,如用来研发隐身斗篷、负折射和高解析图像。  研究的另一项重要意义就是这种超材料的光导作用。该设备产生的极强太赫兹光线,以直线光束导向激光晶面,这种超强的限定导向作用,还可应用于传感器和太赫兹光路。
  • 美利用超材料制成高定向太赫兹激光器
    美国哈佛大学和英国利兹大学的一个联合研究小组最近演示了一种新型太赫兹半导体激光器,其发射的太赫兹光波准直性能与传统太赫兹光源相比显著改善。该激光器的研发成功,为太赫兹科技的应用打开了更广阔的领域。哈佛已经为此提交了一系列专利申请。这一进展发布在8月8日的《自然材料》杂志上。  新型太赫兹激光器突破了传统材料的限制,研究人员刻了一组亚波长光栅,直接加倍了超材料晶面的光流量,设备以3太赫兹(百亿赫兹)的频率发射光线(波长为100微米,在可见光谱中属于远红外线),大大降低了这些半导体激光器的散射角度,同时保持了光能的高输出功率。  这种超材料被直接嵌入光学设备的高吸收性砷化镓晶面上,在演示中能看到,人造光显示出深浅不同的微米光栅,各具不同的功能。浅蓝色的狭缝能将输出的激光功率加倍,导向并限定在晶体表面。  太赫兹射线(T—rays)能穿透纸张、衣物、塑料和其他一些材料,在探测隐匿武器和生物制剂方面非常理想,在做肿瘤成像检测时对人体无伤害和副作用,还能探测材料内部诸如断裂之类的缺陷,也可用于星际稀薄化学物质的高灵敏探测。  研究人员卡帕索表示,新的人造光学设备,从晶面上发出的激光器非常紧密,瞄准度非常高,高度凝聚使光能有效聚集,这是昂贵且笨重的传统透镜达不到的。  另一位研究人员林菲尔德说,新的太赫兹激光器还能用于海关探测非法药品,并能检验生产和存储的药物是否合格。这种超材料还能用作一种演示的工具,同时还具有一些神奇的潜在功能,如用来研发隐身斗篷、负折射和高解析图像。  研究的另一项重要意义就是这种超材料的光导作用。该设备产生的极强太赫兹光线,以直线光束导向激光晶面,这种超强的限定导向作用,还可应用于传感器和太赫兹光路。
  • 空天院实现超快波长切换的宽调谐范围长波固体激光光源
    近日,在中国科学院科研仪器设备研制项目的支持下,中科院空天信息创新研究院激光工程技术研究中心基于声光偏转器(AOD)调谐技术和光参量振荡技术(OPO)实现了8.0-8.7μm长波激光的可调谐超快波长切换,波长切换时间优于100μs,波长个数≥70个,单个波长谱宽≤30nm。该激光器能够在长波波段快速扫频且具有极高的峰值功率,将为我国复杂环境中的毒性气体遥测、光电对抗等提供优质的激光光源。光参量振荡技术(OPO)是非线性光学频率变换技术。随着非线性红外晶体制备技术的提升,基于OPO产生高峰值功率高重复频率长波激光成为目前激光技术研究领域的热点。然而,OPO技术通常基于温度、晶体转动、泵浦源波长调节等方式实现激光波长的调谐。项目团队提出基于声光偏转器调节参量光角度和相位匹配条件,进而实现输出波长的快速调节。历时3年,该团队先后突破了2μm激光源、红外晶体及谐振腔镜损伤特性表征、行波腔调谐补偿等关键技术,完成了超快波长切换的宽调谐范围长波固体激光光源的技术验证。后续,项目团队将按照中科院科研仪器设备研制项目的既定目标,开展工程样机研制和应用示范工作。AOD驱动频率与输出的长波激光波长
  • 滨松开发出世界上最小波长扫描量子级联激光器,有望用于便携式火山气体监测系统光源
    此次,滨松光子学株式会社在日本国家研究开发法人新能源与产业技术开发组织(NEDO)主办的“实现IoT社会的创新传感技术开发”项目中,利用独自的微机电系统(MEMS)技术和光学封装技术,成功开发出世界上最小尺寸的波长扫描量子级联激光器(QCL),其体积约为传统产品的1/150。通过将其与日本产业技术研究所开发的驱动系统结合,实现了高速操作和外围电路简化,同时作为光源安装在分析设备上,使可便携的小型分析设备的开发成为现实。在本开发项目中,我们提高了二氧化硫(SO2)和硫化氢(H2S)的探测灵敏度以及设备的维修性,目标是实现在火山口附近对火山气体成分的长期和稳定的检测。此外,它还可以应用于化工厂和下水道中有毒气体的泄漏检测和大气测量等。图1 世界上最小尺寸的波长扫描QCL,体积约为传统产品的1/150概要在火山爆发的前几个月,火山气体中的二氧化硫(SO2)或硫化氢(H2S)等浓度会开始逐渐上升,因此对该气体浓度的监测是火山爆发预测的常规方法。目前许多研究机构在火山口附近安装了电化学传感器分析设备,通过电极检测来实时分析火山气体的成分。但由于电极与火山气体的接触,容易出现寿命变短和性能降低的问题,因此除了定期更换部件等维护,监测的长期稳定性也是一个难题。这样,长寿命光源和全光学光电检测器分析设备则具有无需大量保养,还具有高灵敏度并长时稳定地进行成分分析的特点。目前因为光源的尺寸较大,尙难以将其安装在火山口附近。 在此背景下,滨松从2020年开始,参与了NEDO与产业技术综合开发机构(产综研)的“实现IoT社会的创新传感技术开发”※1项目,积极投入研究和开发具有全光学,小尺寸,高灵敏度和高可维护性特点的新一代火山气体监测系统。 滨松公司正在该项目中承担了分析设备光源的小型化任务,并成功开发出中红外光※2在7-8微米(μm,μ为百万分之一)范围内可高速改变输出功率的世界上最小尺寸波长扫描QCL(Quantum Cascade Laser)。※3(图1、图2、表)。本次新开发的产品是通过将其与产综研开发的驱动系统相结合,实现了高速操作和外围电路简化,作为光源安装在分析设备上,实现了可便携的小型化分析设备。此外,本项目的目标是进一步提高灵敏度和可维护性,实现长时间稳定地对火山口附近气体进行实时监测。同时也有望应用于化工厂和下水道的有毒气体泄漏检测和大气测量等用途。产品特点 1、开发了世界上最小的波长扫描QCL,体积约为传统产品的1/150。 公司利用独自的MEMS技术,对占据了QCL的大部分体积的MEMS衍射光栅※4进行完全的重新设计,成功开发出新的尺寸约为以前1/10的MEMS衍射光栅。此外,通过采用小型磁铁,减少了不必要的空间,并采用独特的光学封装技术,以0.1微米为单位的高精度实现部件的组装,实现了世界上最小的波长扫描QCL,其体积约为传统产品的1/150。 2、实现中红外光在波长7~8μm的范围内的周期性变化输出 滨松利用多年积累的量子结构设计技术※5通过搭载新开发的QCL元件,实现中红外光在易于吸收SO2或H2S的7-8μm的波长范围内的扫描输出。同时,我们还开发了可变波长QCL,可以从7-8μm范围内选择特定波长进行输出。 3、可高速获取中红外光的连续光谱 与产综研传感系统研究中心开发的驱动系统相结合,实现波长扫描QCL的高速波长扫描。它可以在不到20毫秒的时间内获取中红外光的连续光谱,可捕捉和分析随时间快速变化的现象。图2 波长扫描QCL的结构表 本次开发的波长扫描QCL的主要规格未来计划滨松公司将与NEDO和产综研进一步构建新型高灵敏度和高可维护性的火山气体监测系统,同时推进多点观测等实地测试。此外,公司将在2022年度内推出将该产品与驱动电路或与本司光电探测器相结合的模块化产品,以扩大中红外光的应用。 “注释” *1 实现IoT社会的创新传感技术开发 项目名称:实现IoT社会的创新传感技术开发 / 创新传感技术开发 / 波长扫描中红外激光器 研究开发新一代火山气体防灾技术 业务和项目简介:https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100151.html *2 中红外光 是一种波长比可见光长的红外光,一般把波长在4-10μm之间的红外光称为中红外光。 *3 波长扫描QCL(Quantum Cascade Laser) 量子级联激光器(QCL)是一种通过在发光层中采用量子结构,可以在中红外到远红外的波长范围内获得高输出功率的半导体激光光源。波长扫描量子级联激光器是将从量子级联激光器发出的中红外光进行分光,反射到MEMS衍射光栅,再通过对MEMS衍射光栅进行电控,使其的倾斜面发生快速变化,从而实现中红外光的波长快速变化并输出。 *4 MEMS衍射光栅 通过电流工作的小型衍射光栅。衍射光栅是一种利用不同波长的光衍射角度的差异来区分不同波长光的光学元件。 *5 量子结构设计技术 是一种利用纳米级超薄膜半导体叠层产生的量子效应的器件设计技术。在该开发中,滨松公司在QCL的发光层采用了独有的反交叉双重高能态结构(AnticrossDAUTM )。
  • Advanced Materials | 理化所在蓝相液晶超200℃宽温域激光器方面取得新进展
    蓝相液晶(BPLCs)以其独特的周期结构、多刺激响应及实时可重构性等特点而具有优异的光学性能,在传感、显示及防伪等方面有着巨大的应用前景。蓝相液晶由于其带隙窄,光学性能优异可用于低阈值激光器。目前蓝相液晶激光器的研究主要聚焦在外界刺激下(如光、电、热、力等)激光波长的可调节性,而对蓝相激光器工作温度的研究尚且不足。由于BPLCs窄的温度窗口,其相应激光器的工作温域大概在3-4℃。聚合物稳定蓝相(PSBP)体系的采用已经极大拓宽了蓝相液晶的温度窗口至500度,但目前所报道的蓝相激光器的最宽工作温域不超过36 ℃。“蓝相液晶温域”与“蓝相激光工作温域”的大差异可能与所用聚合物稳定蓝相体系不合适的聚合程度(通常大部分体系可聚合液晶组分 10 wt%)有关,导致其差的结构稳定性;而对BPLCs带隙与荧光信号之间匹配性的不充分理解也限制了新颖蓝相宽温域激光器的发展。 为解决上述问题,中科院理化所仿生材料与界面科学中心江雷院士、王京霞研究员团队在前期工作中制备得到了具有宽温域(-190℃~360℃)的聚合物稳定蓝相液晶 (Nat. Commun. 2021, 12 (1), 3477.);通过调节所制备的蓝相液晶带隙中心、染料有序度参数、谐振腔质量以及泵浦光能量,在染料掺杂蓝相液晶(C6-BPLCs)谐振腔中实现了可控的单模、双模、三模及四模面发射激光(Adv. Mater. 2022, 34 (9), 2108330.);并且利用所制备的蓝相液晶为模板,制备得到了高分辨的多色彩蓝相液晶活图案(Adv. Funct. Mater. 2022, 32 (15), 2110985.)。 近日,该研究团队通过调控所制备聚合物稳定蓝相液晶的可聚合液晶单体含量(30 wt% C6M),形成了稳定的蓝相聚合物支架,将该聚合物稳定蓝相体系掺杂染料(DD-PSBPLCs)后,获得宽工作温域的蓝相液晶激光器(25-230 ℃)。该研究表明,宽的BP激光温域源于所用稳定的聚合支架体系,在整个激光温域范围内提供了稳定的反射信号和荧光信号,且在整个过程中始终保持了反射带隙与荧光信号的匹配性;而体系中的非聚合组分在温度变化过程中产生相变,使得组成的多组分性(25.0-67.5 ℃:蓝相与微量胆甾共存;67.5-72.2 ℃:蓝相体系;72.2-230. 0 ℃:蓝相与微量各向同性共存)又赋予了该蓝相激光器可重构的性能,实现了激光阈值随温度呈现U型变化、可逆的激光波长及在相变点(约70 ℃)明显的激光增强效应。此外,该工作还对比了单畴蓝相与多畴蓝相激光器的工作温域,原位表征了变温过程中反射信号、荧光信号、量子效率、荧光寿命、POM及Kossel结构的变化,对其宽温域激光发射做出了合理的解释。这项工作不仅为宽温域蓝相激光器的设计提供了新思路,而且在创新性微观结构变化方面为新型多功能有机光学器件提出了重要见解。 相关研究结果以Over 200 ℃ Broad Temperature Lasers Reconstructed from Blue Phase Polymer Scaffold为题发表在Advanced Materials上。 该文章通讯作者为中科院理化所王京霞研究员和金峰副研究员。中科院理化所博士生陈雨洁和郑成林为文章共同第一作者。工作中相关蓝相液晶晶格结构的表征是由上海高能所李秀宏研究员协助完成,中科院理化所江雷院士为本研究提供了专业指导和帮助。 该研究得到了中华人民共和国科学技术部、国家自然科学基金和中国科学院荷兰研究项目的支持。 图1.含30 wt%可聚合液晶单体DD-PSBPLCs的光学表征。(A)所制备单畴样品在宽激光温域范围微结构的变化图示;(A1)相应的单畴样品光学照片。聚合后单畴DD-PSBPLCs (110)晶面的(B)TEM图,(C)Kossel图及(D)Syn-SAXS图。样品在25-230 ℃的(E)反射光谱,(F)荧光光谱,(G)染料的光致发光衰减曲线及(H)染料不同温度下的发射激光。(I)本工作与文献中蓝相液晶激光器工作温域的比较。 图2.DD-PSBPLCs宽的激光温域及在不同温度下的光学表征。(A,B,C,E)单畴样品,25-230 ℃;(D)多畴样品;25-160 ℃。(A)发射光谱,泵浦能量:1.00 μJ/pulse, 插图:POM 照片。(B)荧光光谱。(C)不同温度下,反射光谱与荧光光谱的相对位置关系。(D)发射光谱,泵浦能量:1.20 μJ/pulse, 插图:POM 照片。(E)R-POM图。DD-PSBPLCs 宽的激光温域源于稳定的聚合物支架体系,在宽的温度范围内提供了稳定的反射带隙及荧光信号。 图3.升降温过程中DD-PSBPLCs的激光阈值及相转化。(A,D,E)单畴样品,温域:25 - 230 °C,(B,F)多畴样品,温域:25 - 160 °C,升降温速率:12 °C/min。(A)单畴样品和(B)多畴样品不同温度下的激光阈值。(C)单畴样品的DSC测试,插图:放大图,氮气氛围下,10 °C/min。(D)单畴样品原位升降温过程中带隙(插图:反射强度)与温度的关系。(E,F)原位降温过程中样品的T-POM图,红色圈:放大图。单/多畴样品均在65 ℃析出,表明未聚合物组分的相变是影响DD-PSBPLCs激光性能的主要原因之一。 图4. DD-PSBPLCs温度变化过程中激光行为可能的解释及原位可逆的激光行为。(A)DD-PSBPLCs激光行为的机理图示,(A1)大部分的BPI晶格牢牢的被聚合物网络锁住且规则分布,除少量未被聚合物网络稳定的胆甾相(Ch相);(A2)在相变前(约70 ℃)体系略微膨胀,且Ch相在达到相变点时消失,转化为BP相;(A3)温度进一步升高,超过相变点(72.5 ℃)时,BPI晶格中的一些LC分子就会跑出来,并以各向同性相(ISO)存在,导致BPI晶格的连续收缩。(B)-(E)单畴DD-PSBPLCs在30-100 ℃过程中原位可逆的激光性能及增强效应。(B)加热过程;(C)冷却过程;(D)激光波长或(E)发射强度与温度的关系,激发功率:1.17 μJ/pulse,升降温速率: 12 °C/min, ΔT=10 °C。(F)x,y,z三个正交方向的发射光谱。(G)单畴样品右/左圆偏振(R/LCP)激射光谱测试。 图5.单畴DD-PSBPLCs加热过程中的原位Kossel表征。(A)原位Kossel图(A1)及其相应的图示(A2),加热速率:12 ℃/min。(B)BPI晶格尺寸及Kossel随温度变化的图示,其中R表示Kossel图中(110)晶面中心圆的半径,红色虚线圆圈表示视野范围。(C)原位升温过程中R及反射中心波长(λ)与温度(T)的关系,实线表示拟合的直线。  原文链接 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202206580
  • 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。
  • 中国建全球唯一可调波极紫外自由电子激光器
    摘要:3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。  对原子、分子的探测是物理化学研究的基础,但由于现有仪器设备的限制,大多数分子和自由基难以被单光子电离,使很多研究无法深入,成为困扰科研工作者的一大难题。  一项旨在解决该难题的实验装置即将在我国建设。3月12日,总预算达1.4亿元的国家重大科研仪器设备专项“基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置”在大连正式启动。它将成为国际上唯一一套工作在50~150纳米区间且波长可调的全相干高亮度的自由电子激光器。  项目总负责人、中科院院士杨学明表示,该装置的研制将极大提升我国在能源等相关基础科学领域的实验水平,并极有希望成为国际上相关领域的一个重要研究基地。  强强联合  项目负责人之一、中科院大连化物所研究员戴东旭介绍说,能源研究中,煤的热解等燃烧过程的中间产物往往以原子、分子、自由基的形式存在,这些微观粒子被电离为离子后才能变成电信号被测试到。因此,对微观粒子的高灵敏度、高时间分辨率和物种分辨的探测和研究至关重要。  但是,大多数分子或自由基的激发电离波长都处于极紫外波段(50~150纳米),而传统激光器产生的基本波长一般在近紫外到近红外波段(300~1000纳米)。这造成了传统激光激发电离微观粒子需要吸收多个光子,其效率和灵敏度会呈几何量级的降低,并且容易把产物打碎。  为解决该问题,科学家提出了利用自由电子激光产生极紫外波段相干光的技术。该技术被认为是探测微观粒子最有效的途径。自由电子激光的波长可涵盖从硬X射线到远红外的所有波段,特别是利用高增益谐波产生(HGHG)技术产生的自由电子激光具有超高峰值亮度、超快时间特性和良好的相干性,应用价值巨大。  但该技术直到近十年才在实验中得到验证。其中,中科院上海应用物理所在几年前建设了我国第一个自由电子激光,并成功进行了相关实验。  而在大连,一位在科研中多年受困于粒子探测难题的科学家坐不住了。他就是以自己研发仪器进行实验而著名的杨学明。杨学明找到上海应用物理所,希望双方能够合作开发新设备。  上海方面通过经验积累后也意识到,有把握将自由电子激光的波长从200纳米降到150纳米以内,并实现波长可调。于是双方一拍即合,经过几年论证,在2011年联合申请了国家自然科学基金委国家重大科研仪器设备专项。  1月20日,上海应用物理所宣布:由该所研究员赵振堂领导的自由电子激光研究团队在国际上率先实现了HGHG自由电子激光大范围波长连续可调。  “在这个项目中,大连化物所和上海应物所是完美结合。”戴东旭表示,上海光源的建成使上海应物所拥有了大科学工程的建设与管理经验,并掌握了大量的关键技术。  从“敢想”到“敢做”  据戴东旭介绍,自由电子激光在进入21世纪之后才开始兴旺发展起来。目前,几家研发自由电子激光的相关单位各有所长,其中一些在波长等指标方面较为领先,技术难度很高,但还没有一家可实现波长可调。  位于合肥的国家同步辐射实验室目前能提供国内真空紫外最好的实验条件,在过去曾协助杨学明课题组做出很好的实验成果。但同步辐射光源毕竟不是激光,在相干性、峰值功率和时间特性上尚存差异。  针对这些问题,大连化物所从实际需求出发提出要求,上海应用物理所在设计中将目标瞄准解决实验中的实际问题。  据悉,该项目的设备将主要由我国自主研发。“这项技术国外也处在发展阶段,有些特殊指标只能自己制造,从国外买设备也需要从头研制。”戴东旭说。  在1.4亿元的项目总预算中,国家自然科学基金委资助1.03亿元用于自由电子激光和实验装置的研制,中科院大连化物所自筹约0.4亿元用于基建和公用设施。该项目的科学目标是研制一套基于HGHG模式的波长可调谐的极紫外相干光源以及利用这一性能优越的光源的实验装置。这也将成为世界上独特的相关基础科学问题的实验平台。  据悉,目前经费已经到位,装置计划将于2015年年底前建成。而且会在全国实现仪器共享,可应用于物理、化学、生物、能源等多个领域。戴东旭说:“装置建成后,以前测不到的将能测到,以前不好的信号将变清晰,以前做不了的实验也敢做了。”
  • 我国与俄罗斯合作突破大功率激光器关键技术
    近日,受科技部委托,吉林省科技厅组织召开了大功率激光器技术研究国际科技合作项目验收会,邀请了北京、黑龙江、山东等省专家组成专家组,对项目进行了验收。专家组认为,该项目通过与俄罗斯知名院所合作创新,突破了千瓦级大功率激光器多项关键技术 在国内首次开发出连续输出千瓦级高效节能半导体激光加工机光源 实现了百瓦级质量激光输出。该项成果已在工业、医疗等重要领域获得了应用,取得了显著经济社会效益,并获国家科技进步二等奖。通过项目的实施,研究小组与俄罗斯合作方建立了长期稳定的合作机制,形成了良好的国际科技合作与交流环境,拓宽了合作渠道。
  • 滨松成功研发只有桌子尺寸大小的高功率、高重复频率激光器
    滨松光子学株式会社(静冈县滨松市,董事长:昼马 明 ,以下简称“滨松光子学(株)”)将传统泵浦用半导体激光器的功率提高了三倍,并优化了放大器的设计 ,成功开发了只有桌面尺寸大小,可以产生1焦耳(以下,j)的高能量、300赫兹(以下,hz)高重复频率的功率激光器。一般的激光器的输出功率与设备的尺寸、重复频率成正相关关系,而该课题实现了小型却高功率、高重复频率的激光器。本产品的诞生,通过去除细小的污垢的激光清洁来提高了传统加工的生产效率,同时,期待它在金属材料的激光成形、延长金属器件的使用寿命的激光喷丸等方面的新应用。该产品的开发是内阁办公室主导的综合科学技术与创新研发推进项目(impact)的一部分,是佐野雄二负责的“普及功率激光器以实现安全、安心、长寿社会”研发项目的一环,由滨松光子学(株)中央研究所产业开发研究中心副所长川嶋利幸等人开发,而且今后我们也将继续推进研究成果的产品化。此外,该新研发的产品将于11月1日(星期四)起连续3天在actcity滨松(滨松市中町区)举行的滨松光子综合展“2018photon fair”上展出。<关于功率激光器>功率激光器主要由振荡器和放大器组成。 振荡器由泵浦用半导体激光器、激光介质、全反射镜、输出镜和光开关组成,放大器由泵浦用半导体激光器和激光介质组成。 由振荡器发出的激光通过放大器时,从三种高能量状态(激发状态)的三段激光介质接收能量实现高功率输出。功率激光器的结构<新产品概述>该产品搭载了最新研发的泵浦用半导体激光器,虽然只有桌子尺寸大小,但却是可以产生1j的高脉冲能量且300hz的高重复频率的功率激光器。滨松光子学(株)已经开始制造并销售300hz的重复频率下输出功率为100w的泵浦用半导体激光器。此次,结合公司独有的晶体生长技术和镀膜技术,将传统泵浦用半导体激光的功率提高到世界最高水平300w,同时放大器在激光介质的长度和横截面积上下功夫,并采用具有提高冷却效率的放大器,解决了由于热问题导致激光介质损坏或破坏的问题,成功输出了传统放大器的3倍能量。这是因为放大器采用了新的散热设计,提高了激光的放大效率。此外,由于采用半导体激光器作为泵浦光源,具有高于市面上销售的氙灯泵浦脉冲激光器约10倍的光电转换效率,约100倍的泵浦光源的寿命。通过控制零部件的数量,成功实现了器件的稳定输出、小型以及低成本。一般激光器的功率与设备的尺寸、重复频率成正相关关系,但本产品却实现了小型而又高功率和高重复频率的特性。利用该产品,可以对附着于材料上的小污垢进行激光清洁,以提高传统加工的生产效率。此外,我们也期待脉冲激光器在工业领域的新应用,如飞机的金属材料等可以在不使用模具的情况下进行变形加工完成激光成形,以及通过激光喷丸来提高金属器件的使用寿命等。<研发背景>激光在金属材料的钻孔、焊接、切割等方面有着广泛地加工用途,为了提高生产效率,光纤激光器和co2激光器等各种各样的激光都在朝着高功率的方向发展。激光分连续输出一定强度激光的cw(continuous wave)激光和短时间内重复输出激光的脉冲激光,目前cw激光是激光加工领域的主流。另一方面,脉冲激光不同于cw激光,它正在朝着新型激光加工的应用方向发展。采用半导体激光器作为泵浦光源的功率激光器,它具有高功率、高重复频率的特性,但因为半导体激光器价格昂贵很难推向产品的实用化,而市场上销售的j级脉冲激光器上使用的泵浦光源多采用氙灯光源,对激光器内部有严重地热影响,因此重复频率只能限制在10hz左右。像这样,为了进一步提高生产效率,同时扩大用途,对小型且可以发出高功率、高重复频率脉冲激光的激光器的需求日益增加。主要规格<委托研究信息>此研究成果,是通过以下的科研课题项目得到的。内阁办公室创新研发推进项目(impact)项目负责人:佐野雄二研发项目:普及功率激光器以实现安全、安心、长寿社会研发课题:开发高功率小型功率激光器研究负责人:川鸠利幸(滨松光子学株式会社 中研研究所 产业开发研究中心 中心副主任)研发时间:2015年~2018年本研究开发课题是致力于开发桌子大小、高功率、高重复且稳定性高的脉冲输出的功率激光器。<项目负责人佐野熊二的评论>“普及功率激光器以实现安全、安心和长寿的社会”的impact计划,推动了大功率脉冲激光器的小型化、简化和高性能的发展,这对于探索最先进的科学和工业是不可缺的,同时,我们也正在推进相关基础技术和应用技术的开发,旨在提供可以随时随地使用,具有高稳定性的廉价激光器,向工业领域的创新努力。此次,滨松光子学(株)的开发团队采用了自有的先进半导体激光器作为泵浦高能脉冲激光器的光源,通过优化激光器件,以低价格实现前所未有的小型、高功率、高重复的激光设备。从限制成本和生产效率的角度来看,在我们之前放弃引入激光设备的领域,也期待会有更多的应用。功率激光器设备的结构 功率激光器设备外观
  • 美拟研发新X射线激光器
    美国政府顾问小组近日提议,美国需要建造一种能够将电子在材料反应和化学反应中的活动轨迹成像的新型X射线激光器。  能源部下属的基础能源科学咨询委员会(BESAC)已经驳回了提交的关于未来X射线光源的4份提案,取而代之的是一个更具雄心的计划。BESAC表示,如果各方面力量能够齐心协力,该方案是完全可以实现的。  麻省理工学院加速器物理学家、曾在BESAC研究该课题的William Barletta认为:委员会所期望的机器将会是一种&ldquo 自由电子激光器&rdquo ,可以利用磁力来扭动电子光束,从而发射出连续的X射线。至于这种新型激光器的规格,委员会建议它应能提供快速的X射线脉冲重复率以及较广的X射线光子能量范围。  这一想法与美国劳伦斯伯克利国家实验室的一项提案不谋而合。劳伦斯伯克利国家实验室提议,&ldquo 下一代光源&rdquo (NGLS)这种自由电子激光器使用一种受超导磁体加速的电子光束。该提案已通过能源部审核,但还须经过国会的详细审查。  但是NGLS所能提供的能量范围还未达到顾问小组的期望,而与斯坦福线性加速器中心的相应提案范围相吻合。该中心提议对线性相干光源(LCLS)系统进行升级&mdash &mdash 这是一种已投入运行的自由电子激光器。  Barletta说,顾问小组认为,无论是NGLS项目还是待升级的LCLS项目都各有优点和缺点,两个实验室需要通力协作,寻求共识,取人之长,补己之短。  该顾问小组也听取了支持&ldquo 终极储存环&rdquo 的声音。终极储存环已经在一些美国的国家实验室中使用,其功能与X射线同步加速器相似,能够发射连续的X射线,并且可以循环利用光束,以达到节能效果。  Barletta认为研究终极储存环提案最关键的一点是:能源部应当仔细评估并认真审查升级已有同步加速器的方案,以确认将经费花在建造新型终极储存环上是否更值得。另外,瑞典、巴西、日本等国家正在建造比美国更先进的同步加速器。
  • 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
  • 半导体所硅基外延量子点激光器研究取得进展
    硅基光电子集成芯片以成熟稳定的CMOS工艺为基础,将传统光学系统所需的巨量功能器件高密度集成在同一芯片上,提升芯片的信息传输和处理能力,可广泛应用于超大数据中心、5G/6G、物联网、超级计算机、人工智能等新兴领域。硅(Si)材料发光效率低,因此将发光效率高的III-V族半导体材料如砷化镓(GaAs)外延在CMOS兼容Si基衬底上,并外延和制备激光器被公认为最优的片上光源方案。Si与GaAs材料间存在大的晶格失配、极性失配和热膨胀系数失配等问题,因而在与CMOS兼容的无偏角Si衬底上研制高性能硅基外延激光器需要解决一系列关键的科学与技术难点。   近期,中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室杨涛与杨晓光研究团队,在硅基外延量子点激光器及其掺杂调控方面取得重要进展。该团队采用分子束外延技术,在缓冲层总厚度2700nm条件下,将硅基GaAs材料缺陷密度降低至106cm-2量级。科研人员采用叠层InAs/GaAs量子点结构作为有源区,并首次提出和将“p型调制掺杂+直接Si掺杂”的分域双掺杂调控技术应用于有源区,研制出可高温工作的低功耗片上光源。室温下,该器件连续输出功率超过70mW,阈值电流比同结构仅p型掺杂激光器降低30%。该器件最高连续工作温度超过115°C,为目前公开报道中与CMOS兼容的无偏角硅基直接外延激光器的最高值。上述成果为实现超低功耗、高温度稳定的高密度硅基光电子集成芯片提供了关键方案和核心光源。   6月1日,相关研究成果以Significantly enhanced performance of InAs/GaAs quantum dot lasers on Si(001) via spatially separated co-doping为题,发表在《光学快报》(Optics Express)上。国际半导体行业杂志Semiconductor Today以专栏形式报道并推荐了这一成果。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.硅基外延量子点激光器结构示意及器件前腔面的扫描电子显微图像。图2.采用双掺杂调控的器件与参比器件在不同工作温度下的连续输出P-I曲线,插图为双掺杂调控激光器在115℃、175mA连续电流下的光谱。
  • 岛津二极管激光器「BLUE IMPACT」在日获大奖
    日前,岛津公司研发的光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」获得了日刊工业新闻社主办的 “2015年度超级部件制造大奖”。该奖项主要用于表彰对日本产业、社会发展作出突出贡献的部件及部材。共分为“机械”、“电子电器”、“汽车”、“环境”、“健康/医疗器械”、“生活相关”六大领域,分别予以表彰。从2007年起直至去年,岛津公司装置类产品曾连续八年获奖,但斩获“超级部件制造大奖”尚属首次。 光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」(左)10月13日格兰皇宫饭店颁奖仪式现场(右) 本次荣获“超级部件制造大奖”的光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」采用了蓝光氮化镓类半导体激光,是全球首个完成产品化的激光加工用光源。 本产品采用岛津特有技术,通过将多个激光元件多重合成为直径100μ m以下的微细光纤,在维持高输出效率的同时,实现了世界顶尖水平的能源密度。原来经常使用的红外半导体激光,在进行金、铜等材料加工时,由于金、铜吸收红外光较少,很难完成加工。但光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器可以作为这些材料的微细加工光源使用。 【本产品相关评价】 光纤耦合型高亮度蓝光直接二极管激光器「BLUE IMPACT」获得了来自“超级部件制造大奖”事务局的好评。 l “一直以来,蓝光半导体激光用于加工用途时,很难克服输出效率、能量密度等课题。并且,从商品化角度来考虑,成本也不合算。岛津公司本次入选的这款产品,作为光源单元实现了产品化并完成了市场投入。” l “岛津公司的多重合成技术成功将多个激光元件发出的光汇集到微细光纤中,实现了高输出功率、高密度光源。可以说该技术攻克了难度系数非常高的课题。” l “高输入功率、高密度蓝光激光除可用于加工用途外,还有望和绿光、红光结合使用,使应用更加多样化。由于通用性、可行性高,可以说该技术实现了一项重大突破。” 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • 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。
  • 联光元和完成1亿元天使轮融资 将用于超光谱成像仪等的研发
    日前,联光元和(上海)企业发展有限公司完成天使轮融资,由上海联和1亿元独家投资。本轮资金将用于超光谱成像仪、连续波白光激光器等高端科学仪器与应用装备研发。联光元和创立于2021年1月。凭借研发团队在空间光调制技术、表面耦合诱导等离子体及其多级放大技术在光学中的应用、基于高熵玻璃材料实现的BPAWR-SACM光过程等诸多领域形成的基础研究成果和大量原始技术创新,企业将致力于在光谱成像、光源系统与光加工技术三大板块形成系列产品,在科学仪器与先进加工领域为中国制造提供核心力量,并积极参与全球顶尖科研仪器与高端装备的市场竞争。目前,联光元和在研产品透射式时间分辨角分辨超光谱成像仪和连续波白光激光器进展顺利。首台超光谱成像仪原型机将于2022年9月问世,涵盖瞬态/稳态、能级寿命、散射/振动谱、高光谱/光谱等分析功能,可替代大部分传统光学仪器,如紫外可见分光光度计、红外吸收光谱仪、荧光光谱仪、拉曼光谱仪等,广泛应用于材料分析、环境监测、生化检测、医疗诊断等。6月15日,公司科研团队参与的项目成果以“Design of coherent wideband radiation process in a Nd3+-doped high entropy glass system” 在线发表于自然杂志子刊Light:Science&Applications,首台连续波白光激光器亦将于2022年10月问世。该激光器可实现宽谱段(400-800 nm)的空间相干光输出,或调制后以单一频率窄线宽的激光模式进行输出,未来可实现将传统的车、铣、刨、磨、铸、锻、焊与新兴的3D打印技术整合在光加工中心系统上。通过控制光束的束腰半径,可实现从10μm-100nm范围的高效率加工,填补了既有的机械加工与电子束刻蚀间的空白,为MEMS尺度的加工提供更多的手段和空间。
  • 德国研发出世界上最小线宽的激光器 仅10 mHz
    p 激光器是精密的代名词,但一般来说,其还有改进的余地。“完美”的激光器会在一个特定的波长发出一种光。光从激光器中射出,激光起振后,会有一个或多个纵模产生,每个纵模的频率的范围就是激光的“线宽”。尽可能缩窄线宽是激光研究的目标之一,现在德国研究人员已经开发出了世界上最小线宽的激光器,线宽仅为10 mHz(0.01 Hz)。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/d28fbc97-43fc-4843-8448-b6c70db66b3c.jpg" title="fa9904fa7c0c651.jpg"//pp  通常,最好的激光器可以具有窄到几kHz的线宽,但是对于特别精确的仪器,如光学原子钟,就需要将之进一步收窄。另一种衡量激光束质量的方式是光频率的稳定性:在过了一段时间之后,光波的震荡会出现不同步,因此一束激光能维持更长的“完美”时间,其质量也就愈佳。/pp  来自德国联邦物理技术研究院(PTB)和美国天体物理联合实验室(JILA)的科学家共同研发的新型激光器在这两个领域均表现优异。除了其10 mHz的极小线宽,其光波能持续11秒保持稳定,此时光束延伸约330万公里,约是地月距离的10倍。/pp  事实上,新的激光器非常精确的,难以与现有的激光器进行比较,为了证明它的价值,团队研发了两个激光器,并将它们相互比较。这两个设备由Fabry-Pé rot硅谐振器制成,包含两个彼此相对的固定反射镜。由于谐振器的长度决定了光波的频率,所以研究人员利用长21cm的谐振器来获得理想的激光束。 研究人员通过这样精确的测量,使仪器不受其他因素干扰,例如压力,振动和温度。/pp  研究人员正在利用这种极小线宽的新型激光器来制造更准确的原子钟,并对超冷原子进行更精确的测量。研究人员认为,通过调整反射镜的组成并找到降低谐振器内部温度的方法,线宽能进一步收窄,甚至可以达到1 mHz以下。/pp  这项研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上。/ppbr//p
  • 160万!清华大学超宽调谐飞秒激光器(高速双光子共聚焦显微镜)购置项目
    项目编号:BIECC-22ZB1133/清设招第20221251号项目名称:清华大学超宽调谐飞秒激光器(高速双光子共聚焦显微镜)购置项目预算金额:160.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):160.0000000 万元(人民币)采购需求:该设备用于为生物样本研究的多光子显微镜系统提供激光光源,针对多光子显微成像, 提供(680 nm - 1300 nm)宽的波长调谐范围,全波长全自动调谐,适宜于各种生物活体成像,广泛应用于神经科学/光遗传学,胚胎学,免疫学等多个生物领域研究。具体要求详见第四章。包号名称数量01超宽调谐飞秒激光器1套合同履行期限:合同签订后120日内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 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
  • 英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟
    据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔专利设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下。这提供了超稳定的激光器,既可作为独立的频率参考,也可作为光学原子钟的子组件。这种光学原子钟和超稳定激光技术在未来科学(基础物理学和宇宙学)、地球观测(相对论大地测量学)和导航(未来全球导航卫星系统)计划等方面具有较大应用前景。在NASA/ESA的下一代重力任务中,NPL的立方体空腔可用来测量地球重力场作为地球表面位置的函数。在极地地区,这种技术可比以前的GRACE和GOCE任务更精确地监测冰川变化。在未来NASA/ESA 2030激光干涉仪空间天线(LISA)任务中,可作为空间引力波测量的参考。注:本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • “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!
  • 我国首个碱金属原子光学传感器专用激光器诞生
    日前,中科院长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795nm和894nm 垂直腔面发射激光器(VCSEL)。该器件采用完全自主的结构设计、材料生长和芯片工艺研制而成,芯片体积仅为0.05立方毫米(0.5mmx0.5mmx0.2mm)。器件高稳定单模态激光输出高于0.2毫瓦,工作电流低于1.5毫安,功耗低于3毫瓦,工作温度超过100℃,可作为核心光源用于芯片级原子钟、原子磁力计、原子陀螺仪等碱金属原子传感器。  基于原子光学技术的精密传感需要一些特定的波长(如795nm和894nm等)并且满足窄线宽、低功耗、可直接调制、单模和稳定偏振态的光源来激发碱金属原子。传统灯泵浦光源方案的传感器存在的体积大、功耗高、稳定性差等问题一直是困扰原子光学传感器小型化的主要难题。垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为一种新型的半导体激光器,具有窄线宽、低功耗、高调制频率、小体积和容易集成等特征,因此基于VCSEL的相干布居俘获(CPT)方法使得原子光学器件的微型化和低功耗应用成为可能。  目前,国外只有个别实验室和公司具有制作该类原子光学传感器专用VCSEL的能力。中科院长春光机所大功率半导体激光组在十余年研究基础上成功制备出性能符合要求的VCSEL器件,为国内原子传感器的研制提供了必需的核心元器件并掌握了自主知识产权,目前正在与国内相关单位开展合作研究,促进芯片级原子传感器的产品开发。这些产品将应用于航天、国防以及民用领域,例如:精密计时技术、单兵卫星精确定位,长航时远距离惯性导航,高灵敏度水下金属磁场测量等。   795nm VCSEL 芯片(左)和TO46封装器件(右)
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