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近日,南京大学化学化工学院陈洪渊院士团队在基于等离子体激光体系的发光探针方面取得重要进展。现代生命科学和医学的高度发达,很大程度上依赖于发光探针的先进性及其发展。过去几十年,人类创造出一系列的发光物质,并得以在基础研究、医学诊断及化学工业等多个层面广泛应用。这些发光探针包括:有机荧光染料、半导体量子点、荧光蛋白、上转换荧光材料、生物发光分子等等。使用不同颜色的发光探针,可观测生物体系中多种生物分子的协同行为,或同时分析多种特征的疾病标志物。上述发光探针的发光行为都是基于自发辐射,具有较宽的发射光谱分布。这种宽谱的发光特征,从物性限制了同时标记和检测的发光探针的种类不过4-5种。如能从物性根源上改变发光探针的发光行为,使其发光呈现出类似激光的单色性,有望大大拓展生命分析的容许通道数。然而,二能级等离子激光体系离实际生物应用还有较大的距离。要在纳米尺度内实现光的受激辐射放大,必须对增益介质和谐振腔内的电子跃迁和能量转移实施精准的设计和调控,以降低激射阈值、延长激射时间,满足实际生物应用的要求。在激光基础理论的启发下,研究团队通过设计增益介质的电子能级,利用电子的三重激发态跃迁,第一次在实验上构建了三能级的等离子体激光探针。 受益于三重激发态的长寿命以及自旋禁阻的量子规则,实现了~3 nm的激射线宽、~102 μs的发光寿命以及低至1 mJ cm-2的激射阈值(较之前降低了2个数量级),...
发布时间: 2019 - 01 - 16
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据麦姆斯咨询报道,欧盟科学家团队正在利用下一代激光技术创建光速宽带连接,消除因需求增长而导致的互联网数据瓶颈。该研究团队由欧盟资助,并由来自9个国家(意大利、西班牙、荷兰、芬兰、德国、以色列、法国、日本和韩国)和14个不同组织的研究人员组成。该团队将自己称为“PASSION”,意为:应用于未来大容量城域网,基于可扩展频谱/空间聚合的可编程传输和交换模块系统的光子技术(创意地选取英文单词中的字母,组合缩写为PASSION)。该团队研究人员正利用垂直腔面发射激光器(VCSEL)光源与光子集成电路、光学开关和半导体光放大器,来开发长波大容量通信技术。这将为光速城域连接,以及未来游戏、点播电视等新智能服务铺平道路。与传统激光光源相比,VCSEL生产成本低、能效高。未来,超高速元件有望革新数据量庞大的智能服务,其传输速率可达112 Tb/s,这意味着发送28000部高清电影将仅需1秒钟。在数据通信中,VCSEL已经常用于数据中心内部的短距离连接。将该红外激光用于长波大容量通信,目前还是个新概念。VCSEL传输效率高且能耗低等特点也正是PASSION团队选择开发VCSEL光源的主要原因。PASSION项目经理Paola Parolari认为:“VCSEL可能成为城域通讯中的下一个重大飞跃。目前,VCSEL已被广泛用于数据通信、数据中心内部的短距离连接等通信应用中。”PASSION项目协调人Pi...
发布时间: 2019 - 01 - 16
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普渡大学研究人员开发出一种新技术——基于激光诱导超塑性的卷对卷(Roll to Roll laser-induced superplasticity)工艺制程,可用于印刷制造超快速纳米量级的电子器件。这种工艺类似于报纸印刷的卷对卷印刷工艺,可以制作出更光滑、更柔软的用于生产高速电子器件的金属线路,大大提升了电子器件的生产速度。手机、笔记本电脑、平板电脑和许多其他电子设备依靠其内部的金属线路来实现信息的高速处理。目前的金属线路制作方法一般都是通过把薄薄的液态金属液滴透过一张具有目标线路形状的光罩来形成金属线路的,这有点像在墙壁上涂鸦。然而,这种技术制作出的金属线路,其表面非常粗糙,这会导致电子设备更快地升温,进而更快地耗尽电池。未来的高速电子器件还需要更小的金属组件,制造纳米级别更小的金属组件要求更高的分辨率。如今,二氧化碳激光器在工业切割和雕刻中已经非常常见,普渡大学的新工艺使得借助传统的二氧化碳激光器制作纳米级光滑金属线路成为可能。该技术可以在短时间内通过应用高能激光照射诱导出各种金属的“超塑性”,这使得金属能够流入滚动压模版的具有纳米级特征的图案内。
发布时间: 2019 - 01 - 16
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新兴光纤激光技术市场有望在传感和医疗领域取得重大进展,而激光焊接和3D打印技术的创新意味着材料加工仍然是中期主要的市场焦点。市场调查公司IDTechEx表示:“光纤激光器是结构紧凑、高效节能的激光系统,为精度要求很高的应用提供最佳光束质量。由于该技术基于光纤,因此不具备自由空间光学器件和机械部件,可提供出色的系统稳定性和较长的产品寿命。通过光纤将激光辐射引导至应用点,可确保人体安全操作,并简化与机器的集成过程。”因此,在各种行业中,用光纤激光器取代传统的激光或非激光技术可以最大限度地提高处理速度和精度,同时还能最大限度地降低运营成本。下面图表显示了一些可以从采用光纤激光器技术受益的终端行业。在光纤激光器内部,稀土金属掺杂剂可用作增益介质,并确定输出波长:1μm、1.5μm和2μm是为材料加工、传感和医疗保健中的光纤激光应用优化的常见红外波段。此外,中红外超连续谱(宽带)激光源和可见光倍频激光源也可分别用于传感和医疗保健领域的专业应用。IDTechEx指出:“光纤激光器可以很容易实现数千瓦的平均输出功率,或者根据系统架构作为超快脉冲能源发挥功能。”可寻址市场材料加工:持续进步与创新使得光纤激光器在激光材料加工市场占有很大的份额。但是,由美国IPG Photonics等主要供应商主导的持续技术创新使光纤激光器能够进一步取代其他非激光技术。市场调查公司IDTechEx表示表示,光纤激光焊...
发布时间: 2019 - 01 - 16
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目前,随着各种恐怖事件的不断发生,安全保卫工作越来越受到重视,爆炸物品种繁多、隐藏手段多样,检测工作非常困难,因此及时有效的将经过伪装、隐藏在行李中的爆炸物检测出来,已经成为国际上一项紧迫而艰巨的任务。常见的爆炸物检测方法有:离子迁移光谱技术、紫外荧光技术、质谱分析技术、核磁共振技术、中子技术、X射线成像技术、γ射线成像技术等,但每种检测方法都有一些优缺点。拉曼光谱可实现爆炸物的远程、高灵敏度、无损伤、微痕量的检测,在爆炸物领域有巨大的应用市场。本文将拉曼光谱技术应用到爆炸物检测领域,重点分析了显微激光共聚焦拉曼光谱技术、表面增强拉曼光谱技术、便携式拉曼光谱技术在爆炸物检测分析领域的应用。1、拉曼光谱技术拉曼散射效应是一种由分子和晶格振动导致的非弹性散射,1928年,印度物理学家拉曼首次发现散射光频率改变现象,因而称为拉曼散射。拉曼光谱技术分为以下几种:傅里叶变换拉曼光谱技术、激光共焦显微拉曼光谱技术、激光共振拉曼光谱技术、高温拉曼光谱技术、表面増强拉曼光谱技术和便携式拉曼光谱技术等等。每种拉曼光谱在其应用领域均有其独特优势,其中,共焦显微拉曼光谱技术可以实现样品微区的剖层分析;空间偏移拉曼光谱技术能够有效抑制包装材料的拉曼干扰,实现了对透明或半透明介质内不同深度样品分析;表面增强拉曼光谱技术可以实现爆炸物的痕量检测;便携式拉曼光谱仪能够现场在线监测,具有快速、便捷、准确率高、高度...
发布时间: 2019 - 01 - 16
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如今,越来越多的家电厂商开始向激光电视产品战线靠拢,随着一系列品牌的深入,也让激光投影逐渐得到了消费群体的重视。对于一些热爱电影,家庭空间宽裕的家庭,构建一个家庭影院不再是一个梦想。纵观投影仪市场,我们可以发现,其发光源主要分为三类,分别是灯泡光源、LED光源以及激光光源,那么这三类光源究竟有哪些区别呢?为何大多数业内人士都把激光投影视作投影仪的未来产品呢?让我们一起来解析一番。纵观市场,我们可以发现,不同形态光源实现了在不同领域的发展,例如,传统灯泡光源目前的适用面很广,市场比重还很大,在商用和家用领域占据不小份额,激光光源可以做到超高亮度,用于数字电影等专业领域和工程领域,而LED光源则主要应用于娱乐、微型随身投影设备等领域。传统灯泡光源:传统光源的本质主要是超高压汞灯和氙气灯,是目前发展时间最久,技术比较成熟的投影光源。适用面很广,涵盖了家用,商务,工程以及教育等各个领域。是目前投影机市场上比重较高的光源。基本上在教室以及会议室中见到的投影机都是传统光源的产品。传统光源的亮度高,最高可达上万流明。在色彩方面可调整的空间很大,使其适应面更广。最重要的一点是价格低廉,很大程度上降低了成本。目前传统光源主要应用在基础产品和高端产品之上,高端产品方面主要是因为其色彩表现好,所以在高端家庭影院还有灯泡光源的产品存在。然而,传统光源却有一致命弱点:寿命短。正常使用情况下的灯泡光源的寿命一...
发布时间: 2019 - 01 - 16
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