半導體激光二極管的基本結構:垂直于PN結面的一對平行平面構成法布里一一珀羅諧振腔,它們可以是半導體晶體的解理面,也可以是經過拋光的平面。其余兩側面則相對粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導體中的光*通常起因于載流子的復合。當半導體的PN結加有正向電壓時,會削弱PN結勢壘,迫使電子從N區經PN結注入P區,空穴從P區經過PN結注入N區,這些注入PN結附近的非平衡電子和空穴將會發生復合,從而*出波長為λ的光子,其公式如下:λ = hc/Eg ⑴式中:h一普朗克常數; c一光速; Eg一半導體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發復合而發光的現象稱為自發輻射。當自發輻射所產生的光子通過半導體時,一旦經過已*的電子一空穴對附近,就能激勵二者復合,產生新光子,這種光子誘使已激發的載流子復合而發出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態相反的載流子分布,即粒子數反轉。當有源層內的載流子在大量反轉情況下,少量自發輻射產生的光子由于諧振腔兩端面往復反射而產生感應輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時,就可從PN結發出具有良好譜線的相干光一一激光,這就是激光二極管的原理。實現對破膜過程和后續細胞反應的高分辨率、長時間追蹤,為深入理解細胞生物學過程提供更豐富的信息。上海激光破膜RED-i
2·反向特性在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負極接在高電位端,此時二極管中幾乎沒有電流流過,此時二極管處于截止狀態,這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,仍然會有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向導電特性,這種狀態稱為二極管的擊穿。激光二極管的注入電流必須大于臨界電流密度,才能滿足居量反轉條件而發出激光。臨界電流密度與接面溫度有關,并且間接影響效益。高溫操作時,臨界電流提高,效益降低,甚至損壞組件。北京激光破膜ZILOS-TK卵胞漿內單精子注射技術(ICSI)中,激光破膜儀能夠精確處理卵子膜,便于精子注入,提升受精率。
檢測方法播報編輯(1)阻值測量法:拆下激光二極管,用萬用表R×1k或R×10k檔測量其正、反向電阻值。正常時,正向電阻值為20~40kΩ之間,反向電阻值為∞(無窮大)。若測得正向電阻值已超過50kΩ,則說明激光二極管的性能已下降。若測得的正向電阻值大于90kΩ,則說明該二極管已嚴重老化,不能再使用了。(2)電流測量法:用萬用表測量激光二極管驅動電路中負載電阻兩端的電壓降,再根據歐姆定律估算出流過該管的電流值,當電流超過100mA時,若調節激光功率電位器,而電流無明顯的變化,則可判斷激光二極管嚴重老化。若電流劇增而失控,則說明激光二極管的光學諧振腔已損壞。
激光二極管的發光原理:激光二極管中的P-N結由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結構,平行于一端鏡像(高度反射面)和一個部分反射。要*的光的波長與連接處的長度正好相關。當P-N結由外部電壓源正向偏置時,電子通過結而移動,并像普通二極管那樣重新組合。當電子與空穴復合時,光子被釋放。這些光子撞擊原子,導致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加,更多的電子進入耗盡區并導致更多的光子被*。**終,在耗盡區內隨機漂移的一些光子垂直照射反射表面,從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運動連續多次。在光子運動過程中,由于雪崩效應,更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產生越來越多的光子的過程產生非常強烈的激光束。在上面解釋的*過程中產生的每個光子與在能級,相位關系和頻率上的其他光子相同。因此,*過程給出單一波長的激光束。為了產生一束激光,必須使激光二極管的電流超過一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現為LED,發出非相干光。激光破膜儀可以通過鼠標或腳踏板啟動激光*。
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生異常并帶來嚴重后果時,才允許進行性別選擇。本質上,第三代試管嬰兒技術選擇的是疾病,而不是性別。焦點處激光功率達300mW。北京激光破膜ZILOS-TK
能夠實現精確的激光位移,對微小的胚胎或細胞進行精確操作,誤差小。上海激光破膜RED-i
胚胎激光破膜儀的應用領域
胚胎激光破膜儀主要用于胚胎活檢(EB)、產前遺傳診斷(PGD)和輔助孵化(AH)等實驗和研究方面。其中,胚胎活檢是指通過對胚胎進行活檢,獲取胚胎內部細胞團(ICM)和外部細胞團(TE)等細胞,以進行基因組學、轉錄組學、蛋白質組學等研究;產前遺傳診斷是指通過對胚胎進行基因檢測,篩查出患有某些遺傳病的胚胎,以便進行選擇性的胚胎移植;輔助孵化是指通過對胚胎進行一系列的輔助技術,以提高胚胎的存活率和發育質量。 上海激光破膜RED-i