GCSR-LDGCSR-LD（光栅耦合采样反射激光二极管）是一种波长可大范围调谐的LD，其结构从左往右分别为增益、耦合器、相位、反射器区域，改变其增益、耦合、相位和反射器各个部分的注入电流，就可改变其发射波长。此LD波长可调范围约80nm，可提供322个国际电信联盟ITU-T建议的波长表内的波长，已进行寿命试验。MOEMS-LDMOEMS-LD（微光机电系统激光二极管）用静电方式控制可移动表面设定或调整光学系统中物理尺寸，进行光波的水平方向调谐。采用自由空间微光学平台技术，控制腔镜位置实现F-P腔腔长的变化，带来60nm的可调谐范围。这种结构既可作可调谐光器件，也可用于半导体激光器集成，构成可调谐激光器。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。广州连续多脉冲激光破膜组织培养

其它类型LD光模块激光二极管内置MQWF-P腔LD或DFB-LD、控制电路、驱动电路，输出光信号。其体积小，可靠性高，使用方便，在城域网、同步传输系统、同步光纤网络中都大量采用2.5Gb/s光发射模块，10Gb/s、40Gb/s处于初期试用阶段，向高速化、低成本、微型化发展。利用高分子材料Polymer折射率随温度变化特性，加热器改变高分子材料光栅温度，引发其折射率和光栅节距变化，使其反射波长改变。已研制出Polymer-AWG波长可调的集成模块,有16个波长通道，波长间隔200GHz，插损8--9dB，串扰-25dB。用一个高速调制器对每个波长进行时间调制的多波长LD正处于研制阶段。这是一种全新的多波长和波长可编程光源。上海1460 nm激光破膜细胞切割激光打孔时可以自动保存图像。

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素组成的三元化合物、四元化合物，在1550nm波段内，**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研发日趋成熟，国际上*少数几家厂商可提供商用产品。优化器件结构，有源区为应变超晶格QW。有源区周边一般为双沟掩埋或脊型波导结构。有源区附近的光波导区为DFB光栅，采用一些特殊的设计，如：波纹坡度可调分布耦合、复耦合、吸收耦合、增益耦合、复合非连续相移等结构，提高器件性能。生产技术中，金属有机化学汽相淀积MOCVD和光栅的刻蚀是其关键工艺。MOCVD可精确控制外延生长层的组分、掺杂浓度、薄到几个原子层的厚度，生长效率高，适合大批量制作，反应离子束刻蚀能保证光栅几何图形的均匀性，电子束产生相位掩膜刻蚀可一步完成阵列光栅的制作。1550nmDFB-LD开始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光传输系统设备，对波长的选择使DFB-LD在大容量、长距离光纤通信中成为主要光源。同一芯片上集成多波长DFB-LD与外腔电吸收调制器的单芯片光源也在发展中。研制成功的电吸收调制器集成光源，采用有源层与调制器吸收层共用多QW结构。调制器的作用如同一个高速开关，把LD输出变换成二进制的0和1。

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。在关键参数方面，其激光功率可达 300mW 目标处，且功率稳定可靠。

?激光破膜仪?主要用于辅助胚胎孵出和人工皱缩，具体应用场景包括：?辅助孵出?：在胚胎发育过程中，透明带会逐渐变薄并破裂溶解，释放胚胎使其成功着床于宫腔内。然而，当透明带过硬或过厚时，胚胎无法自行孵出，从而影响着床和妊娠成功率。此时，激光破膜仪可以对透明带进行人工打孔或削薄，帮助胚胎顺利孵出?12。?人工皱缩?：在囊胚期，胚胎内部可能形成一个巨大的含水囊腔，这个囊腔对高渗液体置换细胞内的水构成很大阻碍，影响胚胎的冷冻操作。激光破膜仪能够精细地打破这个囊腔，放出水分，使高渗液体能够顺利进入细胞内，从而完成对囊胚的冷冻操作?12。激光破膜仪的工作原理激光破膜仪通过发射激光，利用其穿透作用破坏胚胎的某些结构。具体来说，激光能量作用于透明带或囊胚内的囊腔，通过打孔或削薄透明带或打破囊腔，实现辅助孵出和人工皱缩的功能?激光破膜仪凭借出色的性能与广泛的应用，在微观操作领域发挥着重要作用，为人类发展与科学进步贡献力量 。北京激光破膜LYKOS

还可用于精子制动，便于进行ICSI，以及在胚胎植入前遗传学诊断 / 筛查过程中，对胚胎进行活检取样等操作。广州连续多脉冲激光破膜组织培养

应用图4 激光二极管随着技术和工艺的发展，多层结构。常用的激光二极管有两种：①PIN光电二极管。它在收到光功率产生光电流时，会带来量子噪声。②雪崩光电二极管。它能够提供内部放大，比PIN光电二极管的传输距离远，但量子噪声更大。为了获得良好的信噪比，光检测器件后面须连接低噪声预放大器和主放大器。半导体激光二极管的工作原理，理论上与气体激光器相同。

激光二极管⑴波长：即激光管工作波长，可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵阈值电流Ith ：即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。⑶工作电流Iop ：即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要。⑷垂直发散角θ⊥：激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，一般在15?~40?左右。⑸水平发散角θ∥：激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度，一般在6?~ 10?左右。⑹监控电流Im ：即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。 广州连续多脉冲激光破膜组织培养