产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转,在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得粒子数反转,通常采用重掺杂的P型和N型材料构成PN结,这样,在外加电压作用下,在结区附近就出现了粒子数反转—在高费米能级EFC以下导带中贮存着电子,而在低费米能级EFV以上的价带中贮存着空穴。实现粒子数反转是产生激光的必要条件,但不是充分条件。要产生激光,还要有损耗极小的谐振腔,谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜,***物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射,不断引起新的受激辐射,使其不断被放大。只有受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗,即满足一定的阈值条件:P1P2exp(2G - 2A) ≥ 1(P1、P2是两个反射镜的反射率,G是***介质的增益系数,A是介质的损耗系数,exp为常数),才能输出稳定的激光。通过调节激光参数,可根据不同胚胎的特点进行个性化的辅助孵化,进一步提高胚胎着床率和妊娠成功率。上海Hamilton Thorne激光破膜体细胞核移植
FG-LD图10**小蓝紫激光二极管FG-LD(光纤光栅激光二极管)利用已成熟的封装技术,将含有FG的光纤与端面镀有增透膜的F-P腔LD耦合而成可调谐外腔结构的激光器,由LD芯片、空气间隙、光纤前端的光纤部分组成,光学谐振腔在光栅和LD外端面之间。LD的内端面镀有增透膜,以减小其F-P模式,FG用来反馈选模,由于其极窄的滤波特性,LD工作波长将控制在光栅的布拉格发射峰带宽内,通过加压应变或改变温度的方法,调谐FG的布拉格波长,就可以得到波长可控制的激光输出。FG-LD制作组装相对简单,性能却可与DFB-LD相比拟,激射波长由FG的布拉格波长决定,因此可以精控,单模输出功率可达10mW以上,小于2.5kHz的线宽,较低的相对强度噪声与较宽的调谐范围(50nm),在光通信的某些领域有可能替代DFB-LD。已进行用于2.5Gb/sx64路的信号传输的实验,效果很好。上海一体整合激光破膜XYRCOS借助电脑控制实现精确的激光定位,无需移动培养皿,点击鼠标即可移动激光打靶位置。
1989年Handyside AH首先将PGD成功应用于临床,用PCR技术行Y染色体特异基因体外扩增,将诊断为女性的胚胎移植入子宫获妊娠成功。开初的PGD都是用PCR或FISH检测性别,选女性胚胎移植,帮助有风险生育血友病A、进行性肌营养不良等X连锁遗传病后代的夫妇妊娠分娩出一正常女婴。但按遗传规律,此法无疑否定健康男孩的出生,而允许携带者女孩繁衍,并不能切断致病基因的传递。1992年美国首先报道用PCR检测囊性纤维成功,并通过胚胎筛选,诞生了健康婴儿。之后,α-1-抗胰岛素缺乏症、色素沉着视网膜炎等多种单基因遗传病的PGD检测方法建立,PGD进入对单基因遗传病的检测预防阶级。1993年以后,由于晚婚晚育使大龄产妇人数增多,而45岁以上的妇女染色体异常率高、自然妊娠容易分娩18-3体和21-3体愚型儿,于是PGD的工作热点转向了对染色体病的检测预防,检测用FISH。由于取样多用***极体,筛选出的为未授精卵,须进行单精子胞浆内注射,待培养发育成胚胎后移植。2023年2023年12月,随着一声响亮的啼哭,全球首例通过pgt(俗称“第三代试管婴儿”)技术成功阻断kit基因相关罕见色素沉着病/胃肠间质瘤的试管婴儿呱呱坠地。
半导体激光二极管的基本结构:垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里——珀罗谐振腔,它们可以是半导体晶体的解理面,也可以是经过抛光的平面。其余两侧面则相对粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半导体中的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时,会削弱PN结势垒,迫使电子从N区经PN结注入P区,空穴从P区经过PN结注入N区,这些注入PN结附近的非平衡电子和空穴将会发生复合,从而发射出波长为λ的光子,其公式如下:λ = hc/Eg ⑴式中:h—普朗克常数; c—光速; Eg—半导体的禁带宽度。上述由于电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对附近,就能激励二者复合,产生新光子,这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大,则会形成和热平衡状态相反的载流子分布,即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时,就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光,这就是激光二极管的原理。激光破膜仪能在胚胎操作中,可对胚胎透明带进行精确的削薄或钻孔。
检测方法播报编辑(1)阻值测量法:拆下激光二极管,用万用表R×1k或R×10k档测量其正、反向电阻值。正常时,正向电阻值为20~40kΩ之间,反向电阻值为∞(无穷大)。若测得正向电阻值已超过50kΩ,则说明激光二极管的性能已下降。若测得的正向电阻值大于90kΩ,则说明该二极管已严重老化,不能再使用了。(2)电流测量法:用万用表测量激光二极管驱动电路中负载电阻两端的电压降,再根据欧姆定律估算出流过该管的电流值,当电流超过100mA时,若调节激光功率电位器,而电流无明显的变化,则可判断激光二极管严重老化。若电流剧增而失控,则说明激光二极管的光学谐振腔已损坏。采用非接触式的激光切割方式,免除了传统机械操作可能带来的损伤,对细胞伤害小。香港Laser激光破膜IVF激光辅助
实现对破膜过程和后续细胞反应的高分辨率、长时间追踪,为深入理解细胞生物学过程提供更丰富的信息。上海Hamilton Thorne激光破膜体细胞核移植
工作原理播报编辑图6 激光二极管晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。 [2]上海Hamilton Thorne激光破膜体细胞核移植
注意事项播报编辑1.激光二极管发射的激光有可能对人眼造成伤害。二极管工作时,严禁直接注视其端面,不能...
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