發(fā)布日期：2017-02-07
光泵半導(dǎo)體激光器 (OPSL) 具備可擴(kuò)展/可調(diào)輸出功率、直接模擬和數(shù)字調(diào)制，以及即插即用功能，能夠滿足光遺傳學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)和其他生命科學(xué)應(yīng)用對(duì)黃光激光器波長日趨增加的需求。
Ingo Waldeck 和 Matthias Schulze，Coherent Inc.，ingo.waldeck@coherent.com 黃光波長范圍 從流式細(xì)胞術(shù)到共聚焦顯微鏡，激光熒光激發(fā)是用于查詢生物樣本的主要工具。起初，熒光激發(fā)局限于藍(lán)色和藍(lán)綠色氬離子波長以及紅色氦氖激光波長。經(jīng)過多年的發(fā)展，新型激光器豐富了熒光標(biāo)記和熒光蛋白調(diào)色板的顏色，具備了同時(shí)測量更多參數(shù)的能力。 不過，直到最近，能提供黃色/橙色波長范圍的激光器仍是鳳毛麟角。流式細(xì)胞術(shù)推動(dòng)了對(duì)這些波長的需求，因?yàn)橥ㄟ^使用多個(gè)激光器，能夠使用單臺(tái)儀器從單個(gè)樣本中測量更多不同的細(xì)胞類型。近來，光遺傳學(xué)應(yīng)用進(jìn)一步提升了對(duì)黃光/橙光激光器的需求。 光遺傳學(xué)基于一類用于控制離子流入/流出細(xì)胞，名為視蛋白的細(xì)胞膜駐留蛋白質(zhì)。在受到一定波長光線的刺激后，這種控制蛋白會(huì)相應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。舉例來說，在神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元）的外膜中嵌入有視蛋白，光線能夠刺激這些神經(jīng)元活化，從而實(shí)現(xiàn)大腦神經(jīng)回路的探查機(jī)能。由于藍(lán)光和/或綠光主要用于成像，因此利用黃色和橙色波長的光來施加刺激能夠避免光譜串?dāng)_。 半導(dǎo)體泵浦固體激光器 (DPSS) 技術(shù)能提供波長為 561 nm 和 594 nm 的黃色激光輸出。不過，調(diào)節(jié)這些激光器的功率通常會(huì)影響輸出光束。而且，這些激光器不能直接調(diào)制，而是需要某種外部調(diào)制器輔助，從而致使成本和復(fù)雜度提高。另一方面，激光二極管雖然能直接調(diào)制，并且在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信方面也已非常成熟，但是功率卻不足以支持光譜區(qū)中的黃光/橙光部分。至于 LED 之類的非激光器方案，由于聚焦性能（空間亮度）不足，無法滿足許多生命科學(xué)應(yīng)用的要求。 所幸光泵半導(dǎo)體激光器 (OPSL) 這種新型固體激光技術(shù)，在過去十年已發(fā)展非常成熟，現(xiàn)已在成千上萬臺(tái)設(shè)備中投入使用，其中藍(lán)光 (488 nm) 在生命科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用尤為廣泛。OPSL 激光器結(jié)構(gòu)緊湊、能效高，所提供的優(yōu)異光束質(zhì)量能滿足許多生物儀器應(yīng)用的要求。同樣重要的是，OPSL激光器在功率（毫瓦到數(shù)瓦）和波長（大多數(shù)可見光和近紫外光譜）方面的擴(kuò)展性都很強(qiáng)。 最新黃光 OPSL激光器是相干公司OBIS 系列緊湊型智能激光器的成員，實(shí)現(xiàn)了單盒與即插即用功能的結(jié)合。這些 OPSL激光器提供 561 nm 和 594 nm 兩種可選波長，功率最高 150 mW。對(duì)于這種波長和功率級(jí)別，只有這些獨(dú)特的激光器能讓生物儀器激光器實(shí)現(xiàn)直接模擬和數(shù)字調(diào)制，從而無需再為光遺傳學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)和其他應(yīng)用配備外部調(diào)制器。（生物谷Bioon.com）
圖：適用于生命科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的新型黃光激光器支持直接調(diào)制 – 可同時(shí)實(shí)現(xiàn)模擬和 數(shù)字調(diào)制。
來源：生物谷
