相干公司推出满足光遗传学波长和调制需求黄光激光器

　　光泵半导体激光器 (OPSL) 具备可扩展/可调输出功率、直接模拟和数字调制，以及即插即用功能，能够满足光遗传学、流式细胞术和其他生命科学应用对黄光激光器波长日趋增加的需求。

　　Ingo Waldeck 和 Matthias Schulze，Coherent Inc.，ingo.waldeck@coherent.com

　　黄光波长范围

　　从流式细胞术到共聚焦显微镜，激光荧光激发是用于查询生物样本的主要工具。起初，荧光激发局限于蓝色和蓝绿色氩离子波长以及红色氦氖激光波长。经过多年的发展，新型激光器丰富了荧光标记和荧光蛋白调色板的颜色，具备了同时测量更多参数的能力。

　　不过，直到最近，能提供黄色/橙色波长范围的激光器仍是凤毛麟角。流式细胞术推动了对这些波长的需求，因为通过使用多个激光器，能够使用单台仪器从单个样本中测量更多不同的细胞类型。近来，光遗传学应用进一步提升了对黄光/橙光激光器的需求。

　　光遗传学基于一类用于控制离子流入/流出细胞，名为视蛋白的细胞膜驻留蛋白质。在受到一定波长光线的刺激后，这种控制蛋白会相应进行调节。举例来说，在神经细胞（神经元）的外膜中嵌入有视蛋白，光线能够刺激这些神经元活化，从而实现大脑神经回路的探查机能。由于蓝光和/或绿光主要用于成像，因此利用黄色和橙色波长的光来施加刺激能够避免光谱串扰。

　　半导体泵浦固体激光器 (DPSS) 技术能提供波长为 561 nm 和 594 nm 的黄色激光输出。不过，调节这些激光器的功率通常会影响输出光束。而且，这些激光器不能直接调制，而是需要某种外部调制器辅助，从而致使成本和复杂度提高。另一方面，激光二极管虽然能直接调制，并且在数据存储和通信方面也已非常成熟，但是功率却不足以支持光谱区中的黄光/橙光部分。至于 LED 之类的非激光器方案，由于聚焦性能（空间亮度）不足，无法满足许多生命科学应用的要求。

　　所幸光泵半导体激光器 (OPSL) 这种新型固体激光技术，在过去十年已发展非常成熟，现已在成千上万台设备中投入使用，其中蓝光 (488 nm) 在生命科学应用领域的应用尤为广泛。OPSL 激光器结构紧凑、能效高，所提供的优异光束质量能满足许多生物仪器应用的要求。同样重要的是，OPSL激光器在功率（毫瓦到数瓦）和波长（大多数可见光和近紫外光谱）方面的扩展性都很强。

　　最新黄光 OPSL激光器是相干公司OBIS 系列紧凑型智能激光器的成员，实现了单盒与即插即用功能的结合。这些 OPSL激光器提供 561 nm 和 594 nm 两种可选波长，功率最高 150 mW。对于这种波长和功率级别，只有这些独特的激光器能让生物仪器激光器实现直接模拟和数字调制，从而无需再为光遗传学、流式细胞术和其他应用配备外部调制器。

　　图：适用于生命科学应用领域的新型黄光激光器支持直接调制 – 可同时实现模拟和数字调制。