說明：
導讀： OCT將半導體激光、超快光學技術，超靈敏探測、電子學、計算機控制和圖像處理技術結合在同一系統之中，相對于傳統檢測手段來說，擁有分辨率高，對樣品無傷害，可獲得樣品的實時測量結果等特點。 光學相干層析技術( Optical Coherence Tomography, 簡稱OCT )以低相干測量為原理，是一種新型成像技術，可進行活體組織顯微鏡結構的非接觸式、非侵入性斷層成像。OCT是超聲的光學模擬品，而縱向分辨力更高，又不象X 射線和射頻電磁場一樣對生物體產生不良影響。因此OCT 特別適用于那些具有高散射，非透明性質的樣品，而生物體就是這樣的樣品。 目前OCT越來越多的被應用到生物體組織的診斷，特別是眼科以及皮下組織的病變診斷。其穿透深度幾乎不受眼透明屈光介質的限制，可觀察眼前節，又能顯示眼后節的形態結構，在眼內疾病尤其是視網膜疾病的診斷，隨訪觀察及治療效果評價等方面具有良好的應用前景。 圖1為OCT影象和超聲波檢測結果進行對比，很顯然，OCT的分辨率更高，影象更清晰。OCT的基本原理如圖2所示，基本功能部分為2Х2的WDM，將檢測光和參考光都輸入光纖，并在光纖耦合器中分成2部分，一部分進入參考臂，一部分進入采樣臂。當參考臂上反射回來的光和采樣臂上反射回來的光進行干涉的時候，在干涉臂探測器上將獲得最強信號。然后對不同空間點的采樣，就可以獲得不同空間的信息。經過濾波，數模轉換等處理，將該信息轉換成可視頻顯示的圖象。因此，光是信號載波，光信號和最終的獲得的信息是相關聯的，光源的選擇對OCT的性能有重大影響。對于OCT的光源選擇，有兩點值得注意： 第一，人體細胞對850nm以下的光，有較強的散射，而細胞中的水份對1500nm以上的光，吸收率又較高，這兩點都對OCT的應用極其不利，因此，通常OCT的光源都要求波長在850-1600nm之間。圖3分別顯示了850nm和1300nm下的喉部軟骨組織OCT影像。1300nm下的圖象明顯更清晰。第二，OCT的縱向掃描分辨率由光源的相干長度決定 因此，為了得到更高的分辨率，就必須選用寬光譜光源，例如以前常用的超輻射發光二極管（SLD）和目前比較熱門的飛秒激光泵浦的超連續譜。 超輻射發光二極管，譜寬通常為...
說明：
由OFweek中國高科技行業門戶主辦，OFweek激光網承辦的“OFweek 2018第十四屆中國先進激光技術應用峰會暨‘維科杯’激光行業年度評選頒獎典禮”于9月18日在上海虹橋金古源豪生大酒店成功舉辦。本場峰會集結了眾多行業權威專家、一線企業代表，圍繞當前激光行業發展現狀及未來趨勢進行深入探討，并于同期舉辦激光行業年度評選頒獎典禮，共促激光行業健康向前發展。上海市激光技術研究所副所長張偉出席了本次峰會，并作“激光精細加工技術現狀及發展趨勢”主題演講。近些年來，隨著消費電子市場需求的高漲，對光學電子器件精度上的要求越來越高，激光精細加工技術因而備受重視。就目前而言，國內精細加工還在處于起步期，主要存在兩方面問題：一是光源，即皮秒、飛秒激光器光源的穩定性和可靠性問題，國內光源產品能夠做到真正滿足系統集成需求的還比較少；二是加工工藝，包括面向構造的加工工藝，這些工藝技術直接決定了設備的整體架構，對下游加工影響很大。張偉表示，在市場需求的大力驅動下，先進激光技術不斷加速產業應用。2017年是激光器市場的高峰年，市場合計約為125億美元，其中工業激光器總收入超過了34億美元。目前，中國已經成為了全球最大的激光加工系統市場，占到總份額的30%以上，并仍保持著高位增速。在工業激光系統方面，國產化進程不斷加快，出口比率在持續增加。為了強化產業發展，需要整合資源，完善整個產業上下游的整體結構。特別是在上游材料、器件、制作工藝上多下功夫，這樣才能擺脫對國外廠家的依賴。
說明：
近日，南京大學化學化工學院陳洪淵院士團隊在基于等離子體激光體系的發光探針方面取得重要進展。現代生命科學和醫學的高度發達，很大程度上依賴于發光探針的先進性及其發展。過去幾十年，人類創造出一系列的發光物質，并得以在基礎研究、醫學診斷及化學工業等多個層面廣泛應用。這些發光探針包括：有機熒光染料、半導體量子點、熒光蛋白、上轉換熒光材料、生物發光分子等等。使用不同顏色的發光探針，可觀測生物體系中多種生物分子的協同行為，或同時分析多種特征的疾病標志物。上述發光探針的發光行為都是基于自發輻射，具有較寬的發射光譜分布。這種寬譜的發光特征，從物性限制了同時標記和檢測的發光探針的種類不過4－5種。如能從物性根源上改變發光探針的發光行為，使其發光呈現出類似激光的單色性，有望大大拓展生命分析的容許通道數。然而，二能級等離子激光體系離實際生物應用還有較大的距離。要在納米尺度內實現光的受激輻射放大，必須對增益介質和諧振腔內的電子躍遷和能量轉移實施精準的設計和調控，以降低激射閾值、延長激射時間，滿足實際生物應用的要求。在激光基礎理論的啟發下，研究團隊通過設計增益介質的電子能級，利用電子的三重激發態躍遷，第一次在實驗上構建了三能級的等離子體激光探針。 受益于三重激發態的長壽命以及自旋禁阻的量子規則，實現了～3 nm的激射線寬、～102 μs的發光壽命以及低至1 mJ cm-2的激射閾值（較之前降低了2個數量級），已能與常規生物檢測儀器（如共聚焦顯微鏡、流式細胞儀）相兼容。該探針設計理念的建立，為下一代新型發光探針的設計、開發和應用具有重要指導意義。
![科學家用下一代激光技術創建光速寬帶連接]( "科學家用下一代激光技術創建光速寬帶連接")
說明：
據麥姆斯咨詢報道，歐盟科學家團隊正在利用下一代激光技術創建光速寬帶連接，消除因需求增長而導致的互聯網數據瓶頸。該研究團隊由歐盟資助，并由來自9個國家（意大利、西班牙、荷蘭、芬蘭、德國、以色列、法國、日本和韓國）和14個不同組織的研究人員組成。該團隊將自己稱為“PASSION”，意為：應用于未來大容量城域網，基于可擴展頻譜／空間聚合的可編程傳輸和交換模塊系統的光子技術（創意地選取英文單詞中的字母，組合縮寫為PASSION）。該團隊研究人員正利用垂直腔面發射激光器（VCSEL）光源與光子集成電路、光學開關和半導體光放大器，來開發長波大容量通信技術。這將為光速城域連接，以及未來游戲、點播電視等新智能服務鋪平道路。與傳統激光光源相比，VCSEL生產成本低、能效高。未來，超高速元件有望革新數據量龐大的智能服務，其傳輸速率可達112 Tb／s，這意味著發送28000部高清電影將僅需1秒鐘。在數據通信中，VCSEL已經常用于數據中心內部的短距離連接。將該紅外激光用于長波大容量通信，目前還是個新概念。VCSEL傳輸效率高且能耗低等特點也正是PASSION團隊選擇開發VCSEL光源的主要原因。PASSION項目經理Paola Parolari認為：“VCSEL可能成為城域通訊中的下一個重大飛躍。目前，VCSEL已被廣泛用于數據通信、數據中心內部的短距離連接等通信應用中。”PASSION項目協調人Pierpaolo Boffi說：“VCSEL現在可是個時髦的詞。它憑借自身具有的驅動電流低、光功率轉換效率高和指向性高等優點，成為‘實現低成本、高能效傳輸大量數據’的理想選擇。”Boffi補充表示：PASSION團隊的目標是將當前互聯網的能耗降低10倍。他說：“如果PASSION的目標成功，就能夠為空間占用和能耗降低的大容量光傳輸提供新技術。”美國互聯網技術公司思科（Cisco）預測，2016年至2021年期間，互聯網流量將以前所未有的每年3．3澤字節（Zettabyte）的增速增長。Boffi補充道：“如果我們重視公民的網絡體驗：改善遠程辦公等寬帶服務，提升高清3D電視點播或游戲等娛樂體驗，實現遠程醫療、生活協助，增強 ‘網絡學習’等社交網絡。那么，我們就需要比目前技術更先進的光纖網絡。”PASSION將基于VCSEL開發新型傳輸、檢測和路由解決方案，以及高級網絡架構。PASSION團隊已...
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普渡大學研究人員開發出一種新技術——基于激光誘導超塑性的卷對卷（Roll to Roll laser－induced superplasticity）工藝制程，可用于印刷制造超快速納米量級的電子器件。這種工藝類似于報紙印刷的卷對卷印刷工藝，可以制作出更光滑、更柔軟的用于生產高速電子器件的金屬線路，大大提升了電子器件的生產速度。手機、筆記本電腦、平板電腦和許多其他電子設備依靠其內部的金屬線路來實現信息的高速處理。目前的金屬線路制作方法一般都是通過把薄薄的液態金屬液滴透過一張具有目標線路形狀的光罩來形成金屬線路的，這有點像在墻壁上涂鴉。然而，這種技術制作出的金屬線路，其表面非常粗糙，這會導致電子設備更快地升溫，進而更快地耗盡電池。未來的高速電子器件還需要更小的金屬組件，制造納米級別更小的金屬組件要求更高的分辨率。如今，二氧化碳激光器在工業切割和雕刻中已經非常常見，普渡大學的新工藝使得借助傳統的二氧化碳激光器制作納米級光滑金屬線路成為可能。該技術可以在短時間內通過應用高能激光照射誘導出各種金屬的“超塑性”，這使得金屬能夠流入滾動壓模版的具有納米級特征的圖案內。
說明：
新興光纖激光技術市場有望在傳感和醫療領域取得重大進展，而激光焊接和3D打印技術的創新意味著材料加工仍然是中期主要的市場焦點。市場調查公司IDTechEx表示：“光纖激光器是結構緊湊、高效節能的激光系統，為精度要求很高的應用提供最佳光束質量。由于該技術基于光纖，因此不具備自由空間光學器件和機械部件，可提供出色的系統穩定性和較長的產品壽命。通過光纖將激光輻射引導至應用點，可確保人體安全操作，并簡化與機器的集成過程。”因此，在各種行業中，用光纖激光器取代傳統的激光或非激光技術可以最大限度地提高處理速度和精度，同時還能最大限度地降低運營成本。下面圖表顯示了一些可以從采用光纖激光器技術受益的終端行業。在光纖激光器內部，稀土金屬摻雜劑可用作增益介質，并確定輸出波長：1μm、1.5μm和2μm是為材料加工、傳感和醫療保健中的光纖激光應用優化的常見紅外波段。此外，中紅外超連續譜（寬帶）激光源和可見光倍頻激光源也可分別用于傳感和醫療保健領域的專業應用。IDTechEx指出：“光纖激光器可以很容易實現數千瓦的平均輸出功率，或者根據系統架構作為超快脈沖能源發揮功能。”可尋址市場材料加工：持續進步與創新使得光纖激光器在激光材料加工市場占有很大的份額。但是，由美國IPG Photonics等主要供應商主導的持續技術創新使光纖激光器能夠進一步取代其他非激光技術。市場調查公司IDTechEx表示表示，光纖激光焊接和3D打印技術的進步對于汽車和航空航天制造業的輕量化非常重要。 感測光纖激光器在傳感中的商業應用通常局限于用于地面測繪、測距和風速感測等高精度激光雷達（LiDAR）技術應用。此外，預計新興光纖激光技術將在未來十年內對氣體傳感和結構健康監測產生重大影響。