CSELVCSEL(垂直腔面發(fā)射激光)二極管的特點如下:從其頂部發(fā)射出圓柱形射束,,射束無需進行不對稱矯正或散光矯正,,即可調(diào)制成用途***的環(huán)形光束,,易與光纖耦合,;轉換效率非常高,,功耗*為邊緣發(fā)射LD的幾分之一,;調(diào)制速度快,在1GHz以上,;閾值很低,噪聲小,;重直腔面很小,易于高密度大規(guī)模制作和成管前整片檢測,、封裝、組裝,,成本低。VCSEL采用三明治式結構,,其中間只有20nm、1--3層的QW增益區(qū),,上、下各層是由多層外延生長薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層,,由此構成諧振腔。相干性極高的激光束***從其頂部激射出,。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示。1310nm的產(chǎn)品預計在今后1--2年內(nèi)上市,??烧{(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機電系統(tǒng)的反射腔集成組合,由曲形頂鏡,、增益層,、反射底鏡等構成可產(chǎn)生中心波長為1550nm的可調(diào)諧結構,用一個靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位,,改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸,,從而達到調(diào)整輸出波長的目的,。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm,,經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實驗無誤碼,,邊模抑制優(yōu)于50dB。利用激光破膜儀對早期胚胎進行精細操作,,有助于深入研究胚胎發(fā)育過程中的細胞命運決定等機制。廣州DTS激光破膜PGD
產(chǎn)生激光的三個條件是:實現(xiàn)粒子數(shù)反轉,、滿足閾值條件和諧振條件,。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉,在半導體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運到導帶,。為了獲得粒子數(shù)反轉,通常采用重摻雜的P型和N型材料構成PN結,,這樣,在外加電壓作用下,,在結區(qū)附近就出現(xiàn)了粒子數(shù)反轉—在高費米能級EFC以下導帶中貯存著電子,而在低費米能級EFV以上的價帶中貯存著空穴,。實現(xiàn)粒子數(shù)反轉是產(chǎn)生激光的必要條件,但不是充分條件,。要產(chǎn)生激光,還要有損耗極小的諧振腔,,諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡,***物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射,,不斷引起新的受激輻射,,使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗,,即滿足一定的閾值條件:P1P2exp(2G - 2A) ≥ 1(P1、P2是兩個反射鏡的反射率,,G是***介質(zhì)的增益系數(shù),A是介質(zhì)的損耗系數(shù),,exp為常數(shù)),,才能輸出穩(wěn)定的激光,。美國1460 nm激光破膜LYKOS熱效應環(huán)顯示功能能夠清晰標示出激光熱效應范圍,讓操作人員對激光作用范圍一目了然,。
20年前,我國育齡人群中的不孕不育率*為3%,,處于全世界較低水平。2009中國不孕不育高峰論壇公布的《中國不孕不育現(xiàn)狀調(diào)研報告》顯示,,全國不孕不育患者人數(shù)已超過5000萬,以25歲至30歲人數(shù)**多,,呈年輕化趨勢,。平均每8對育齡夫婦中就有1對面臨生育方面的困難,,不孕不育率攀升到12.5%~15%,接近發(fā)達國家15%~20%的比率,。**為嚴峻的是,,這一發(fā)生比例還在不斷攀升,衛(wèi)生組織**預估中國的不孕不育率將會在近幾年攀升到20%以上,。衛(wèi)生組織**認為,,精神和環(huán)境的雙重壓力讓付出沉重的“生命代價”不孕不育已成為嚴重的社會問題。如何有效幫助不孕不育患者解決生育難題,,對于社會,,醫(yī)院及大夫都提出了更高的要求。胚胎異常是體外受精**終失敗的主要原因之一,。英國研究人員開發(fā)出一種可篩查胚胎質(zhì)量的新技術,,有望提高試管嬰兒的成功率,。 [2]在這種背景下,試管嬰兒技術應運而生,。試管嬰兒技術是將卵子與精子分別取出后,,置于試管內(nèi)使其受精,受精卵發(fā)育為胚胎,,后移植回母體子宮發(fā)育成胎兒的技術。試管嬰兒技術作為有效的輔助生殖手段成為大多數(shù)不孕不育夫婦的重要選擇,,平均成功率為20-30%,。
DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物、四元化合物,,在1550nm波段內(nèi),,**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發(fā)日趨成熟,,國際上*少數(shù)幾家廠商可提供商用產(chǎn)品,。優(yōu)化器件結構,有源區(qū)為應變超晶格QW,。有源區(qū)周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導結構,。有源區(qū)附近的光波導區(qū)為DFB光柵,采用一些特殊的設計,,如:波紋坡度可調(diào)分布耦合,、復耦合、吸收耦合,、增益耦合,、復合非連續(xù)相移等結構,提高器件性能,。生產(chǎn)技術中,,金屬有機化學汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長層的組分,、摻雜濃度,、薄到幾個原子層的厚度,生長效率高,,適合大批量制作,,反應離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性,,電子束產(chǎn)生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作,。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統(tǒng)設備,,對波長的選擇使DFB-LD在大容量,、長距離光纖通信中成為主要光源,。同一芯片上集成多波長DFB-LD與外腔電吸收調(diào)制器的單芯片光源也在發(fā)展中。研制成功的電吸收調(diào)制器集成光源,,采用有源層與調(diào)制器吸收層共用多QW結構,。調(diào)制器的作用如同一個高速開關,把LD輸出變換成二進制的0和1,。胚胎活組織檢查時,,可利用激光精確獲取胚胎部分組織用于遺傳學分析,且不影響胚胎后續(xù)發(fā)育,。
***代試管嬰兒(invitrofertilization,IVF體外受精)解決的是因女性因素引致的不孕第二代試管嬰兒(intracytoplasmicsperminjection,ICSI單精子卵細胞漿內(nèi)注射)解決因男性因素引致的不育問題第三代試管嬰兒(pre-implantationgeneticscreening/diagnosis,PGS胚胎植入前篩查)幫助人類選擇生育**健康的后代試管嬰兒技術給不孕不育夫婦們帶來了希望,,越來越多無法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒,并成功擁有了自己的寶寶,??茖W研究發(fā)現(xiàn),要想成功妊娠,,健康胚胎很關鍵,。而通過試管嬰兒方法獲得的胚胎有40-60%存在染色體異常,且隨著孕婦年齡越大,,胚胎染色體異常的風險越高,。染色體異常是導致妊娠失敗和自然流產(chǎn)的主要原因。因此,,健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步,,所以植入前遺傳學篩查(PDS)技術開始越來越受到重視。極體活組織檢查也離不開激光破膜儀的精確協(xié)助,,為遺傳學研究提供重要樣本,。香港1460 nm激光破膜胚胎干細胞
激光破膜儀憑借出色的性能與廣泛的應用,在微觀操作領域發(fā)揮著重要作用,,為人類發(fā)展與科學進步貢獻力量 ,。廣州DTS激光破膜PGD
第三代試管嬰兒的技術也稱胚胎植入前遺傳學診斷/篩查 [1](PGD/PGS) [1],指在IVF-ET的胚胎移植前,,取胚胎的遺傳物質(zhì)進行分析,,診斷是否有異常,篩選健康胚胎移植,,防止遺傳病傳遞的方法,。檢測物質(zhì)取4~8個細胞期胚胎的1個細胞或受精前后的卵***二極體。取樣不影響胚胎發(fā)育,。檢測用單細胞DNA分析法,,一是聚合酶鏈反應(PCR),檢測男女性別和單基因遺傳病;另一種是熒光原位雜交(FISH),檢測性別和染色體病,。第三代試管嬰兒技術可以進行性別選擇,,但只有當子代性染色體有可能發(fā)生異常并帶來嚴重后果時,才允許進行性別選擇,。本質(zhì)上,,第三代試管嬰兒技術選擇的是疾病,而不是性別,。廣州DTS激光破膜PGD