DFB-LD圖9 激光二極管F-P(法布里-珀羅）腔LD已成為常規產品，向高可靠低價化方向發展。DFB-LD的激射波長主要由器件內部制備的微小折射光柵周期決定，依賴沿整個有源層等間隔分布反射的皺褶波紋狀結構光柵進行工作。DFB-LD兩邊為不同材料或不同組分的半導體晶層，一般制作在量子阱QW有源層附近的光波導區。這種波紋狀結構使光波導區的折射率呈周期性分布，其作用就像一個諧振控，波長選擇機構是光柵。利用QW材料尺寸效應和DFB光柵的選模作用，所激射出的光的譜線很寬，在高速率調制下可動態單縱模輸出。內置調制器的DFB-LD滿足光發射機小型、低功耗的要求。激光破膜儀應用于激光輔助孵化、卵裂球活檢、輔助ICSI。美國Laser激光破膜組織培養

激光二極管的發光原理：激光二極管中的P-N結由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結構，平行于一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。要發射的光的波長與連接處的長度正好相關。當P-N結由外部電壓源正向偏置時，電子通過結而移動，并像普通二極管那樣重新組合。當電子與空穴復合時，光子被釋放。這些光子撞擊原子，導致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加，更多的電子進入耗盡區并導致更多的光子被發射。**終，在耗盡區內隨機漂移的一些光子垂直照射反射表面，從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運動連續多次。在光子運動過程中，由于雪崩效應，更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產生越來越多的光子的過程產生非常強烈的激光束。在上面解釋的發射過程中產生的每個光子與在能級，相位關系和頻率上的其他光子相同。因此，發射過程給出單一波長的激光束。為了產生一束激光，必須使激光二極管的電流超過一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現為LED，發出非相干光。連續多脈沖激光破膜LYKOS操作模式具備 “臨床模式” 及 “研究模式” 兩種，均為可調式，拓展了儀器在不同應用場景下的適用性。

胚胎激光破膜儀的應用領域

胚胎激光破膜儀主要用于胚胎活檢（EB）、產前遺傳診斷（PGD）和輔助孵化（AH）等實驗和研究方面。其中，胚胎活檢是指通過對胚胎進行活檢，獲取胚胎內部細胞團（ICM）和外部細胞團（TE）等細胞，以進行基因組學、轉錄組學、蛋白質組學等研究；產前遺傳診斷是指通過對胚胎進行基因檢測，篩查出患有某些遺傳病的胚胎，以便進行選擇性的胚胎移植；輔助孵化是指通過對胚胎進行一系列的輔助技術，以提高胚胎的存活率和發育質量。

試管嬰兒技術給不孕夫婦帶來了希望，越來越多無法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒技術成功迎來自己的寶寶?？茖W研究表明，健康的胚胎是成功懷孕的關鍵。然而，通過試管嬰兒獲得的胚胎中有40-60%存在染色體異常，胚胎染色體異常的風險隨著孕婦年齡的增長而增加。染色體異常是妊娠失敗和自然流產的主要原因。

健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步。因此，植入前遺傳學篩查越來越受到重視，PGD/PGS應運而生。那么，染色體異常會導致哪些遺傳病，基因檢測是如何進行的呢？染色體問題有多嚴重？首先需要注意的是，能夠順利出生的健康寶寶，其實只是冰山一角。大部分染色體異常的胚胎無法植入、流產或停止，導致自然淘汰。99%的流產是由胎兒引起的，而不是母親。在卵子受精階段，染色體異常的百分比為45%。成功植入胚胎的染色體異常率為25%。在妊娠早期，染色體異常率為15%。研究表明，40歲以上染色體異常的百分比為60%，43歲以上則高達85%。這就證明了即使43歲以上的卵子發育成囊胚，染色體異常的比例其實很高，這是不可避免的，這也是高齡產婦流產率高的原因。 細胞在破膜后仍能保持較高的活性和正常的生理功能，有利于后續對細胞進行長期的觀察和研究。

應用圖4 激光二極管隨著技術和工藝的發展，多層結構。常用的激光二極管有兩種：①PIN光電二極管。它在收到光功率產生光電流時，會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內部放大，比PIN光電二極管的傳輸距離遠，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測器件后面須連接低噪聲預放大器和主放大器。半導體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。

激光二極管⑴波長：即激光管工作波長，可作光電開關用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵閾值電流Ith ：即激光管開始產生激光振蕩的電流，對一般小功率激光管而言，其值約在數十毫安，具有應變多量子阱結構的激光管閾值電流可低至10mA以下。⑶工作電流Iop ：即激光管達到額定輸出功率時的驅動電流，此值對于設計調試激光驅動電路較重要。⑷垂直發散角θ⊥：激光二極管的發光帶在垂直PN結方向張開的角度，一般在15?~40?左右。⑸水平發散角θ∥：激光二極管的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度，一般在6?~ 10?左右。⑹監控電流Im ：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流。 激光束鎖定穩定性高，出廠前便已完成校正鎖模，出廠后無需再次校正，避免了因激光束偏離而導致的操作誤差。北京連續多脈沖激光破膜組織培養

在受精卵發育第三天取出一個卵裂球進行DNA檢測也是常用的PGD檢測方法。美國Laser激光破膜組織培養

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物、四元化合物，在1550nm波段內，**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發日趨成熟，國際上*少數幾家廠商可提供商用產品。優化器件結構，有源區為應變超晶格QW。有源區周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導結構。有源區附近的光波導區為DFB光柵，采用一些特殊的設計，如：波紋坡度可調分布耦合、復耦合、吸收耦合、增益耦合、復合非連續相移等結構，提高器件性能。生產技術中，金屬有機化學汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長層的組分、摻雜濃度、薄到幾個原子層的厚度，生長效率高，適合大批量制作，反應離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性，電子束產生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統設備，對波長的選擇使DFB-LD在大容量、長距離光纖通信中成為主要光源。同一芯片上集成多波長DFB-LD與外腔電吸收調制器的單芯片光源也在發展中。研制成功的電吸收調制器集成光源，采用有源層與調制器吸收層共用多QW結構。調制器的作用如同一個高速開關，把LD輸出變換成二進制的0和1。美國Laser激光破膜組織培養