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   分析儀器在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、生命科學(xué)等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在很多分析測量儀器中都需要用激光器作為光源，例如：激光干涉儀、激光共聚焦顯微鏡、激光粒度儀、傅里葉變換光譜儀等?？晒┻x擇的激光器有氣體激光器（氦氖激光器和氬離子激光器），固態(tài)激光器，半導(dǎo)體激光器等。每種激光器都有優(yōu)點(diǎn)，也都有一定的局限性。針對具體的一種分析儀器，究竟選擇哪種激光器更合適，需要從性能和價格、體積、可靠性等多個方面進(jìn)行分析。本文具體介紹德國LASOS公司的激光器在分析測量儀器中的應(yīng)用。

　  德國LASOS GMBH公司，位于歐洲光子學(xué)中心Jena，從1966年開始作為西門子公司激光事業(yè)部，開始研制生產(chǎn)He-Ne激光器，目前已經(jīng)形成擁有He-Ne激光器，Ar離子激光器，半導(dǎo)體激光器，單頻全固態(tài)激光器，光纖耦合配件等多條產(chǎn)品線的激光公司。LASOS公司目前擁有125名員工，6500平米廠房，為生物光子學(xué)，拉曼光譜，干涉測量，全息等應(yīng)用提供多種激光光源，成為多家分析測量儀器設(shè)備廠家的OEM激光光源供應(yīng)商。

LASOS公司工廠實(shí)拍外景

激光器在激光共聚焦顯微鏡中的應(yīng)用

　　激光掃描共聚焦熒光顯微鏡(laser scanning confocal microscopy, LSCM)是一種利用計算機(jī)、激光和圖像處理技術(shù)獲得生物樣品三維數(shù)據(jù)、的分子細(xì)胞生物學(xué)的分析儀器。主要用于觀察活細(xì)胞結(jié)構(gòu)及特定分子、離子的生物學(xué)變化，定量分析，以及實(shí)時定量測定等。

   激光共聚焦的工作原理簡單表達(dá)就是它采用激光為光源，在傳統(tǒng)熒光顯微鏡成像的基礎(chǔ)上，附加了激光掃描裝置和共軛聚焦裝置，通過計算機(jī)控制來進(jìn)行數(shù)字化圖像采集和處理的系統(tǒng)。

激光掃描共聚焦顯微鏡光路原理圖

激光掃描共聚焦顯微鏡使用的激光光源有單激光和多激光系統(tǒng)，常用的激光器包括以下四種類型：

半導(dǎo)體激光器：405nm，445nm，488nm，638nm；

氬離子激光器：457nm、477nm、488nm、514nm；

氦氖激光器：543nm、633nm；

固體激光器：515nm，532nm，561nm，640nm等。

   在激光共聚焦顯微鏡系統(tǒng)中，對激光的功率要求不高，一般幾十mW就夠用了，有些場景幾個mW就夠用了。但對激光的光束質(zhì)量和穩(wěn)定性要求很高，一般都要求TEM00模式的激光作為光源。同時要求激光器結(jié)構(gòu)盡量緊湊，長期可靠性高。自由空間傳輸?shù)募す夂凸饫w耦合傳輸?shù)募す?，都有設(shè)備廠家在使用。由于光纖耦合傳輸?shù)募す馄魇褂煤唵?，越來越多的激光共聚焦設(shè)備廠家采用光纖耦合傳輸?shù)募す馄髯鳛楣庠?。另外，一臺激光共聚焦顯微鏡往往需要配備多臺激光器光源，設(shè)備廠家會根據(jù)所需波長和功率選擇不同類型的激光光源。

　　LASOS公司針對激光共聚焦顯微鏡應(yīng)用提供上述所有類型的激光器，其激光器的高穩(wěn)定性和長期可靠性得到了激光共聚焦顯微鏡廠家的認(rèn)可，目前已經(jīng)成為卡爾蔡司公司和徠卡公司激光共聚焦顯微鏡系統(tǒng)的長期激光光源OEM供應(yīng)商。

蔡司激光共聚焦顯微鏡

蔡司激光共聚焦顯微鏡所有LASOS的405nm光纖耦合半導(dǎo)體激光器

激光器在激光干涉儀中的應(yīng)用

   激光干涉儀，以激光波長為已知長度，利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)測量位移的通用長度測量。激光具有高強(qiáng)度、高度方向性、空間同調(diào)性、窄帶寬和高度單色性等優(yōu)點(diǎn)。目前常用來測量長度的干涉儀，主要是以邁克爾遜干涉儀為主，并以穩(wěn)頻氦氖激光為光源，構(gòu)成一個具有干涉作用的測量系統(tǒng)。激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來作線性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測量工作，并可作為精密工具機(jī)或測量儀器的校正工作。

   LASOS公司從1966年開始研制生產(chǎn)He-Ne激光器，目前He-Ne激光器的每年出貨量超過2萬只。LASOS氦氖激光管和組件具有堅固的機(jī)械設(shè)計，出色的光束質(zhì)量和長達(dá)30,000小時的長使用壽命。標(biāo)準(zhǔn)和定制型號的光譜范圍廣泛，有紅色，綠色和黃色，輸出功率在0.5至20 mW之間。選項(xiàng)有單模或多模，隨機(jī)或線性極化和布魯斯特窗等。

LASOS公司為包括Renishaw（雷尼紹）在內(nèi)的世界多家激光干涉儀廠家提供氦氖激光器光源。

激光器在傅里葉變換光譜儀和氣體分析儀器中的應(yīng)用

   傅里葉變換紅外光譜儀主要由邁克爾遜干涉儀和計算機(jī)組成。邁克爾遜干涉儀的主要功能是使光源發(fā) 出的光分為兩束后形成一定的光程差，再使之復(fù)合以產(chǎn)生干涉，所得到的干涉圖函數(shù)包含了光源的全部頻率 和強(qiáng)度信息。用計算機(jī)將干涉圖函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換，就可計算出原來光源的強(qiáng)度按頻率的分布。它克服了色散型光譜儀分辨能力低、光能量輸出小、光譜范圍窄、測量時間長等缺點(diǎn)。它不僅可以測量各種氣體、固體、液體樣品的吸收、反射光譜等，而且可用于短時間化學(xué)反應(yīng)測量。紅外光譜儀在電子、化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。

    傅里葉變換光譜儀對所用光源的主要要求是波長穩(wěn)定性高，線寬窄。氦氖激光器作為高性價比的一種窄線寬光源在傅里葉光譜儀中應(yīng)用廣泛。LASOS公司作為ThermoFisher公司的傅里葉光譜儀的ＯＥＭ供應(yīng)商，長期為其提供氦氖激光器。另外，氣體分析儀器設(shè)備廠家Ｇａｓｍｅｔ在其基于傅里葉變換光譜儀技術(shù)的氣體分析設(shè)備中也采用了LASOS公司的氦氖激光器作為光源。

激光器在光譜分析儀和光波長計中的應(yīng)用

   激光光譜分析儀和光波長計是測量激光光譜特性的重要儀器設(shè)備，在光通信和半導(dǎo)體激光器制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。利用邁克爾遜干涉儀原理對輸入光源的光譜特性進(jìn)行測量是多款激光光譜分析儀和波長計的技術(shù)方案之一。

光波長計光路原理示意圖

   在激光光譜分析儀和光波長計的邁克爾遜干涉儀光路中常常用氦氖激光器作為參考光源。這類儀器設(shè)備使用頻繁，對率要求很高，因此其所有參考光源也必須滿足長壽面和高可靠性的特點(diǎn)。LASOS公司為多個激光光譜儀和光波長計廠家提供氦氖激光器光源。

   目前國內(nèi)分析儀測量儀器設(shè)備的國產(chǎn)化研制正在如火如荼的進(jìn)行中。近年來國內(nèi)儀器設(shè)備廠家如雨后春筍般涌現(xiàn)，對標(biāo)國際儀器設(shè)備廠家，開展各種儀器設(shè)備的國產(chǎn)化研制。北京?？扑间J光電儀器有限公司作為德國LASOS公司在中國的代理商，緊密跟隨國內(nèi)分析儀測量儀器設(shè)備廠家產(chǎn)品研制進(jìn)展，為OEM客戶提供高品質(zhì)激光光源。同時為了滿足國內(nèi)用戶對激光器貨期的要求，我公司對LASOS的多款激光器型號長期配備庫存。

   北京?？扑间J作為一家專業(yè)的激光/光電產(chǎn)品代理公司，代理產(chǎn)品包括：各種激光器（半導(dǎo)體激光器，固體激光器，光纖激光器，氣體激光器等，cw，納秒，亞納秒，皮秒，飛秒，單頻，寬調(diào)諧等），激光測試設(shè)備（激光功率計/能量計，光斑分析儀，M2儀，光譜儀，波長計，紅外觀察儀，光電探測器，自相關(guān)儀，spider等），激光與光學(xué)元器件（激光鏡片，隔離器，光柵，濾波片，半導(dǎo)體激光電源，光纖器件），光譜儀器，光機(jī)械（光學(xué)隔震平臺，位移臺，調(diào)整架，光機(jī)組件等）。

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