能探测单分子的微型激光器研制成功
英国埃克塞特大学科学家研制出全球首台可探测单个分子或离子的微型激光器。这一突破有望大幅推动疾病早期诊断与分子级医学检测的发展,也为开发微型激光生物传感技术——包括可实现即时检测与诊断的“芯片实验室”提供了新方向。相关论文发表于最新一期《自然·光子学》杂志。 这种微型激光器形如微小的玻璃珠,直径介于0.01毫米(约一个细菌长度)到0.1毫米(约一根头发丝宽)之间。其内部设有一个腔体,如同一个微型反射镜,使光沿着珠体内部边界不断环绕传播。光线在球体内壁持续循环,使激光器对其表面的极微弱扰动极为敏感。 团队在激光器表面修饰了金纳米棒,将光压缩至分子大小并聚焦至纳米尺度的“热点”,以便能放大单个分子或离子在该处结合时所产生的信号。随后,他们引入自外差拍频检测技术——当分子或离子在这些纳米“热点”上结合时,会轻微改变球体内顺时针与逆时针激光波之间产生的拍频频率。系统通过探测频率的细微变化,而非直接测量极微弱的光强变化,实现了高灵敏......阅读全文
能探测单分子的微型激光器研制成功
英国埃克塞特大学科学家研制出全球首台可探测单个分子或离子的微型激光器。这一突破有望大幅推动疾病早期诊断与分子级医学检测的发展,也为开发微型激光生物传感技术——包括可实现即时检测与诊断的“芯片实验室”提供了新方向。相关论文发表于最新一期《自然·光子学》杂志。 这种微型激光器形如微小的玻璃珠,直径
单频激光器的功能介绍
单频激光器,即单纵模激光器,它的特点是输出的激光模式既满足单横模又满足单纵模,其谐振腔内部只有单一纵模进行震荡,并且输出光强呈现高斯分布。除了激光本身良好的单色性和方向性外,单频激光器拥有普通激光器难以达到的相干长度长、谱线宽度窄的特点。在激光雷达、激光测距、激光遥感、激光医疗、光谱学、光频标准和非
单频激光器的器件结构
分布反攒激光器纵向结构与常规异质结激光器类似(见半导体激光器),只是引入了光栅以实现反馈功能。图1给出掩埋条形的分布反馈激光器结构。图1 InGaAsP/Inp分布反馈激光器结构图光栅的设计,应考虑激射波长、波导层厚度、光栅深度以及光栅长度等因素,以提高光栅的耦合系数,改善光反馈功能。要求光栅均匀、
单频激光器的工作原理
分布反馈激光器的光栅周期为Λ=lλB/2nr式中λB是布拉格波长;nr是有效折射率;l是正整数。DFB激光器的激射波长为λ0=λB±[(q+ )λ/2nrL]式中L是DFB激光器长度;q=0,1,2,3…,也允许有许多纵模存在。不过最靠近布拉格波长的两个纵模损耗最低。它们和次相邻布拉格波长的模式损耗
单分子阀门-实现纳米通道中的单分子流动
科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素,类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而,挑战在于分子非常小,大约是一个垒球大小的一亿分之一,而且它们在液体中会随机移动,使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍,能够通过非常狭窄的通道(尺寸类似于百万分之一根吸管)输送分子的"纳米
单分子荧光检测
单分子检测被称为分析化学的极限,近年来取得了重要进展。其中,单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片,利用共焦、近场合消失波激发,可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平
氮分子激光器的原理
氮分子激光器于1963年发明,它是一种以氮气为主要工作材料的激光发射装置,属于脉冲激光(间歇性工作)。
单频激光器的应用领域
单频激光器凭借它光束质量好、相干长度长、谱线宽度窄的特点在激光雷达、激光测距、激光遥感、全息影像、激光医疗、光谱学、光频标准和非线性光学频率变换等领域中具有广泛的应用。其中小型红光单纵模激光器在精密测量、全息、照片冲印等领域有着重要的应用前景。
单频激光器的功能特点介绍
单频激光器,即单纵模激光器,它的特点是输出的激光模式既满足单横模又满足单纵模,其谐振腔内部只有单一纵模进行震荡,并且输出光强呈现高斯分布。除了激光本身良好的单色性和方向性外,单频激光器拥有普通激光器难以达到的相干长度长、谱线宽度窄的特点。在激光雷达、激光测距、激光遥感、激光医疗、光谱学、光频标准和非
单频模激光器的工作原理
分布反馈激光器的光栅周期为Λ=lλB/2nr式中λB是布拉格波长;nr是有效折射率;l是正整数。DFB激光器的激射波长为λ0=λB±[(q+ )λ/2nrL]式中L是DFB激光器长度;q=0,1,2,3…,也允许有许多纵模存在。不过最靠近布拉格波长的两个纵模损耗最低。它们和次相邻布拉格波长的模式损耗
单频激光器的选模方法
多纵模的形成原因当光波在腔镜上反射时,入射波和反射波会发生干涉,多次往复反射将发生多光束干涉。为了能在腔内形成稳定振荡,要求光波因干涉而得到加强。由多光束干涉理论可知,发生相长干涉的条件是:波从某一点出发,经腔内往返一周再回到原来位置时,应与初始出发波同相。激光沿腔的轴线方向形成驻波,不同的驻波有不
单频激光器的理论基础
激光模式电磁场理论表明,在具有一定边界条件的腔内,电磁场只能存在于一系列分立的本征状态之中。将激光腔内可能存在的电磁场的本征态称为腔的模式,也就是激光模式。纵模与横模从光子的观点来看,腔的模式也就是腔内可以区分的光子状态,同一模式内的光子具有完全相同的状态,腔内电磁场的空间分布可分解为沿传播方向(腔
单频激光器的应用领域
单频激光器凭借它光束质量好、相干长度长、谱线宽度窄的特点在激光雷达、激光测距、激光遥感、全息影像、激光医疗、光谱学、光频标准和非线性光学频率变换等领域中具有广泛的应用。其中小型红光单纵模激光器在精密测量、全息、照片冲印等领域有着重要的应用前景。
单频激光器的理论基础
激光模式电磁场理论表明,在具有一定边界条件的腔内,电磁场只能存在于一系列分立的本征状态之中。将激光腔内可能存在的电磁场的本征态称为腔的模式,也就是激光模式。纵模与横模从光子的观点来看,腔的模式也就是腔内可以区分的光子状态,同一模式内的光子具有完全相同的状态,腔内电磁场的空间分布可分解为沿传播方向(腔
单原子分子包括哪些
单原子分子通常情况下只有稀有气体单质(目前只有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),不考虑没有得到聚集形态的118号元素(Uuo),固态非金属及一般金属都不属于单原子分子,但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在,可认为是单原子分子,金属是直接由原子构成的,由原子键相
氮分子激光器的应用介绍
氮分子激光器是一种重要的近紫外相干光源。它的输出峰值功率高(Peak power__45 kW ),脉冲持续时间短(
氮分子激光器的功能介绍
氮分子激光器于1963年发明,它是一种以氮气为主要工作材料的激光发射装置,属于脉冲激光(间歇性工作)。
氮分子激光器的组成结构
氮分子激光器的组成主要包括:电源、传输线、储能电容器、激光腔、充电电感、火花间隙开关。布置结构如图1所示。这是一个工作在大气环境下的简易氮分子激光器的结构图。工作介质为占空气含量约78%的氮气,通过火花间隙的过压触发氮原子跃迁,其脉冲可短至纳秒(ns=10-12s)量级,氮分子激光器工作需要很陡脉冲
分子[气体]激光器的功能介绍
中文名称分子[气体]激光器英文名称molecular [gas] laser定 义以中性气体分子为工作物质的激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)
氮分子激光器的组成结构
氮分子激光器的组成主要包括:电源、传输线、储能电容器、激光腔、充电电感、火花间隙开关。布置结构如图1所示。这是一个工作在大气环境下的简易氮分子激光器的结构图。工作介质为占空气含量约78%的氮气,通过火花间隙的过压触发氮原子跃迁,其脉冲可短至纳秒(ns=10-12s)量级,氮分子激光器工作需要很陡脉冲
准分子激光器的原理
准分子激光器,以准分子为工作物质的一类气体激光器件。常用相对论电子束(能量大于200千电子伏特)或横向快速脉冲放电来实现激励。当受激态准分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时,受激态的能量以激光辐射的形式放出。
分子[气体]激光器的功能介绍
中文名称分子[气体]激光器英文名称molecular [gas] laser定 义以中性气体分子为工作物质的激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)
准分子激光器的特点
1、准分子以激发态形式存在,寿命很短,仅有10^(-8)S量级,基态为10^(-13)S量级,跃迁发生在低激发态和排斥的基态(或弱束缚)之间,其荧光谱为一连续带。 2、由于其荧光谱为一连续带,故可以实现波长可调谐运转。 3、由于激光跃迁的下能级(基态)的离子迅速离解,激光下能级基本为空的,极
准分子激光器的特点
1、准分子以激发态形式存在,寿命很短,仅有10^(-8)S量级,基态为10^(-13)S量级,跃迁发生在低激发态和排斥的基态(或弱束缚)之间,其荧光谱为一连续带。 2、由于其荧光谱为一连续带,故可以实现波长可调谐运转。 3、由于激光跃迁的下能级(基态)的离子迅速离解,激光下能级基本为空的,极
常见的动态单纵模激光器介绍
常见的动态单纵模激光器有:①短腔激光器,通过缩短腔长加大纵模间隔来实现单纵模工作的。常规结构和工艺的短腔极限在50μm左右,此时尚难避免多纵模出现。腔长为数微米量级的竖直腔面发射激光器则是短腔的重大突破,已可做到毫安级阈值电流并能动态单纵模工作。②复合腔激光器,通过外腔、腐蚀腔或解理耦合腔实现纵模选
超微型“砧台”可用于“锻造”分子
铁匠用砧台来锻造金属,美国科学家搭建出一个超微型“砧台”,能够在上面“锻造”分子,造成化学键断裂和电子转移。据介绍,这是首次仅通过机械压缩触发化学反应,可望带来更高效、精确和环保的化工合成技术。 化学反应的本质是化学键的形成和断裂,通常需要热、光或电触发,用纯机械手段来触发是个较新的研究领域。
美设计出可用于光学数据连接的微型激光器
据物理学家组织网7月23日报道,美国科学家在7月22日出版的《自然·光子学》杂志上撰文指出,他们设计出一种仅2微米高的新式表面发射激光器,可以实现单一芯片上的光学连接。新激光器“娇小”的外形让制造商们更容易在下一代计算机的微处理器上实现高速的光学数据连接,且成本更低,最终显著提高计算机的运行速度
准分子激光器的仪器特点
1、准分子以激发态形式存在,寿命很短,仅有10^(-8)S量级,基态为10^(-13)S量级,跃迁发生在低激发态和排斥的基态(或弱束缚)之间,其荧光谱为一连续带。2、由于其荧光谱为一连续带,故可以实现波长可调谐运转。3、由于激光跃迁的下能级(基态)的离子迅速离解,激光下能级基本为空的,极易实现粒子数
准分子激光器的功能介绍
准分子激光器,以准分子为工作物质的一类气体激光器件。常用相对论电子束(能量大于200千电子伏特)或横向快速脉冲放电来实现激励。当受激态准分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时,受激态的能量以激光辐射的形式放出。
准分子激光器的应用介绍
在医学领域中使用的激光器种类非常多,常用于眼科治疗的主要有红宝石(rudy)激光、氩离子(Ar+)激光、氪离子(Kr+)、染料(dye)激光、掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光和氟化氩(ArF)准分子激光等固体、气体和液体的激光器,用连续的、脉冲的和调Q的方式,治疗眼底部色素膜和屈光间质等部位的数十