多波長激光引擎 - 生命科學(xué)儀器的未來

流式細(xì)胞儀等生命科學(xué)儀器制造商越來越多地從分離的單臺(tái)激光器轉(zhuǎn)向激光引擎，后者是一種可定制的緊湊型集成組件，以特定應(yīng)用形式提供成形聚焦光束。

激光器會(huì)產(chǎn)生一束光，要么是脈沖光，要么是連續(xù)波光。 幾乎每個(gè)人都知道這一點(diǎn)。 生命科學(xué)意味著連續(xù)激光器這個(gè)巨大的市場。 但實(shí)際上，生命科學(xué)中的任何儀器或應(yīng)用都沒有真正使用激光器產(chǎn)生的原始的光束。 它們根據(jù)需要對其進(jìn)行聚焦、塑形、將其與其他激光光束結(jié)合、將其耦合到光纖、調(diào)制它(開/關(guān))等，以進(jìn)行特定任務(wù)，包括血細(xì)胞計(jì)數(shù)、活體組織顯微成像、基因測序等。

現(xiàn)在，這些激光光束的一些調(diào)制工作變得相當(dāng)棘手。 例如，一名熟練、經(jīng)驗(yàn)豐富的激光技術(shù)人員可能需要幾個(gè)小時(shí)才能將單個(gè)激光器耦合到高性能光纖中。 對于需要多個(gè)激光波長的系統(tǒng)，我們可能需要花費(fèi)數(shù)天時(shí)間進(jìn)行艱苦的對準(zhǔn)工作。

GALAXY離我們不遠(yuǎn)

現(xiàn)在看起來顯而易見，但當(dāng)初相干公司著手應(yīng)對這一挑戰(zhàn)時(shí)，這是一個(gè)革命性的想法。 具體來說，提供在內(nèi)部處理復(fù)雜光束整形調(diào)制任務(wù)的集成組件，并按應(yīng)用所需的形式提供激光輸出。 沿著這一思路，我們推出的第一款產(chǎn)品為 Galaxy。 它為需要在單根光纖中傳輸多個(gè)波長的儀器 OEM 制造商和實(shí)驗(yàn)室激光器用戶帶來了即插即用功能。 有史以來第一次，可以在幾秒或幾分鐘(而不是幾小時(shí)和幾天)內(nèi)輕松地在系統(tǒng)中添加或更換激光器，所有這些工作都使用標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器。

事實(shí)證明，它非常適合共聚焦顯微分析等應(yīng)用中的實(shí)驗(yàn)室研究人員。在此類應(yīng)用中，研究人員經(jīng)常希望在不同波長之間快速切換，以對同一樣品中的不同生化目標(biāo)進(jìn)行成像。 OEM 儀器制造商也適合使用它。 他們喜歡它，因?yàn)樗试S用戶在現(xiàn)場對激光器進(jìn)行“熱插拔”，無論是增加額外波長，升級特定波長的功率，還是更換出現(xiàn)故障的激光器，而無需返廠或據(jù)此造成客戶停機(jī)。

值得信賴的多波長引擎

當(dāng)然，并非所有生命科學(xué)儀器都基于光纖。 流式細(xì)胞術(shù)是一個(gè)突出的例子，其中多個(gè)激光器通過傳統(tǒng)(自由空間)光學(xué)元件進(jìn)行塑形和聚焦。 因此，接下來，我們著手使用一種新型激光引擎來滿足這一重要應(yīng)用的需求。 我們稱之為 CellX，因?yàn)榱魇郊?xì)胞術(shù)的最大應(yīng)用是免疫表型分型。

CellX 提供多達(dá)四種不同的波長，供用戶選擇。 它包括激光器本身以及在流式細(xì)胞儀中創(chuàng)建聚焦橢圓光束形狀所需的所有微型光學(xué)元件。 一些儀器制造商甚至將其中兩個(gè)模塊組合在一起來獲得八個(gè)波長，以滿足多參數(shù)流式細(xì)胞術(shù)的新趨勢。 要將 CellX 集成到其中一個(gè)儀器中，OEM 用戶只需卸下外觀光滑的蓋子，即可看到一組螺釘調(diào)節(jié)裝置，從而可以獨(dú)立控制每個(gè)光束的焦點(diǎn)和位置。

展望未來

接下來如何發(fā)展? 將光纖的優(yōu)點(diǎn)與自由空間光學(xué)元件的性能相結(jié)合如何? 這意味著什么? 光纖的一大優(yōu)點(diǎn)是，始終保持穩(wěn)定，它只是一件玻璃。 事實(shí)證明，對于使用自由空間光學(xué)元件的一些 OEM 來說，穩(wěn)定性是該領(lǐng)域的一大問題。 根據(jù)其儀器的處理和使用方式，他們可能每 6 個(gè)月就需要進(jìn)行一次服務(wù)訪問，只是為了重新對準(zhǔn)激光光束。 這是因?yàn)?，傳統(tǒng)光學(xué)元件支架由金屬件和小螺釘組成，在某些時(shí)候不可避免地會(huì)偏離精確對準(zhǔn)。

相干公司擁有許多激光產(chǎn)品，可用于包括工業(yè)生產(chǎn)線在內(nèi)的各種要求嚴(yán)苛的應(yīng)用。 由于它們使用PermAlignTM 技術(shù)而構(gòu)建，因此通?？梢蕴峁?shù)千小時(shí)的免維護(hù)操作。 通過這種方法，相干公司不使用機(jī)械光學(xué)元件支架，而是將每個(gè)光學(xué)元件對準(zhǔn)并始終粘合到位。 這提供了出色的易用性和可靠性，因?yàn)闊o需進(jìn)行任何調(diào)整，也不會(huì)出現(xiàn)任何錯(cuò)位。

一個(gè)重要的事實(shí) - 在任何應(yīng)用中使用多個(gè)激光器時(shí)，簡單性是關(guān)鍵，相干公司激光引擎旨在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

審核編輯 黃宇