Cobolt激光器在生物分析和光學(xué)測量中的應(yīng)用研究

瑞典Cobolt AB公司致力于研發(fā)生產(chǎn)半導(dǎo)體泵浦固體激光器和半導(dǎo)體激光器，波長范圍覆蓋：紫外、可見、近紅外，因其優(yōu)秀的性能特點(diǎn)和小巧緊湊的外形設(shè)計，廣泛應(yīng)用于：生物分析、拉曼檢測、全息術(shù)、激光投影、RGB光源，得到廣大科學(xué)實驗室和OEM客戶的認(rèn)可。新勢力光電攜手Cobolt公司為中國客戶提供高端的半導(dǎo)體泵浦固體激光器，波長包括：355nm、457nm、473nm、491nm、515nm、532nm、561nm、594nm、660nm、1064nm，輸出功率：10mW-3000mW；半導(dǎo)體激光器，波長包括：405nm、445nm、473nm、488nm、515nm、640nm、660nm，輸出功率：25mW-250mW。

一、生物分析領(lǐng)域
Cobolt激光器用于生物分析儀器，包括：流式細(xì)胞儀、熒光顯微鏡、生物掃描儀、光鑷子、光遺傳，共同特點(diǎn)是建立在激光誘發(fā)熒光的基礎(chǔ)上，即激光激發(fā)熒光染料或做了生物標(biāo)記的蛋白質(zhì)，采用探測器或超靈敏照相機(jī)探測到相關(guān)信息進(jìn)行分析和成像。

1、流式細(xì)胞儀
流式細(xì)胞儀，主要是測量群體中單個細(xì)胞經(jīng)適當(dāng)染色后其成分所發(fā)出的散射光和熒光，廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)、腫瘤學(xué)以及血液學(xué)等方面的研究和臨床工作。激光器在該儀器中的作用是：激發(fā)染色細(xì)胞，使其發(fā)出特定波長的熒光。常用的激發(fā)波長：473nm、488nm、532nm、561nm、633nm。Cobolt單縱模激光器和單頻激光器具有如下特點(diǎn)：多波長組合、高功率、優(yōu)秀的光束質(zhì)量、低噪音，因此在流式細(xì)胞儀中得到廣泛的應(yīng)用。

2、熒光顯微鏡
熒光顯微鏡，激光器主要用于激發(fā)被貼上標(biāo)簽的熒光團(tuán)和熒光試劑，典型應(yīng)用是：共聚焦顯微鏡。Cobolt激光器具有波長的靈活性(多波長自由匹配)、低噪音、高功率的特點(diǎn)，非常適合作為各類熒光顯微鏡的激發(fā)光源，包括：TIRE(全內(nèi)角反射熒光顯微鏡)、FRAP(光脫色恢復(fù)技術(shù))、FCS(熒光相關(guān)光譜學(xué))、SIM(結(jié)構(gòu)照明顯微鏡)、PALM(光敏定位顯微鏡)、STORM(隨機(jī)光學(xué)重建顯微鏡)、STED(受激發(fā)射損耗顯微鏡)。

3、生物光子掃描儀
生物光子掃描儀，是一種精確、無感、安全，并且立刻有測量結(jié)果的抗氧化劑的測量工具，是預(yù)防醫(yī)學(xué)上一項重要的研究工具。生物光子掃描儀對激光光源的要求：藍(lán)光光源、光速質(zhì)量好、噪音低，比如氬離子氣體激光器、Cobolt Blues (473nm)、Cobolt Calpso (491nm)、Coblot MLD488nm。

4、光鑷子
光鑷子，是一種利用高聚焦激光光束產(chǎn)生一種吸引和排斥的力，依據(jù)折射率的錯配去控制和移動電介質(zhì)物體的生物分析工具。Cobolt激光器因其優(yōu)秀的光束質(zhì)量和低噪音的特點(diǎn)，非常適合用于光鑷子的激光光源。

5、光遺傳
光遺傳，主要用來研究大腦在出問題時腦神經(jīng)是如何工作。通過神經(jīng)中添加的光敏性蛋白質(zhì)，以及光學(xué)技術(shù)在大腦中控制神經(jīng)活動的模式，實現(xiàn)開關(guān)、添加、刪除等操作。Cobolt 473nm+594nm雙波長激光器，是專門為光遺傳研發(fā)的，兩路激光可以通過電腦軟件和SRS開關(guān)單獨(dú)進(jìn)行控制和操作。

二、光學(xué)測量領(lǐng)域
Cobolt激光器用于光學(xué)測量領(lǐng)域，包括：拉曼光譜檢測、全息測量、激光干涉測量、激光多普勒測速，主要是利用激光器的單頻特性、窄線寬、空間相干性、高亮度等特點(diǎn)。

1、拉曼光譜檢測
拉曼光譜檢測，是對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析，得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面的信息。廣泛用于分子結(jié)構(gòu)研究、物質(zhì)鑒別、物質(zhì)分析的一種檢測方法。拉曼光譜儀一般由以下五個部分構(gòu)成：光源、外光路、色散系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信息處理與顯示系統(tǒng)。Cobolt CW DPSS激光器(355nm、473nm、532nm、594nm、660nm)，因其單色性好、譜線窄、波長穩(wěn)定、功率穩(wěn)定的特點(diǎn)，從而保證其能獲取更加完整的拉曼光譜。

2、全息測量
全息測量，依賴于激光的相干長度和單頻特性，保證整個曝光時間內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的干涉。全息圖片不僅用作藝術(shù)作品的欣賞，也用于安全性和保密性領(lǐng)域中，比如：信用卡、銀行票據(jù)、實時微測量、3D畫面呈現(xiàn)。Cobolt激光器的單縱模、單頻、窄線寬、長相關(guān)長度、功率穩(wěn)定的特點(diǎn)，特別適合于全息成像，尤其是長時間大面積曝光成像的全息術(shù)。

3、激光干涉測量
激光干涉測量，是利用激光的相干性來測量物體的平面度等特性，因此系統(tǒng)中的激光器必須要具備長的相干長度和高的穩(wěn)定性。

4、激光多普勒測速
激光多普勒測速，是一種利用激光多普勒效應(yīng)測量物體運(yùn)動速度的實時測量方法，具有線性特性、非接觸測量、精度高、動態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn)。激光多普勒測速儀一般分為光路部分和信號處理部分，光路部分一般采用514.5nm、476.5nm、488nm激光器，其要求具備：單縱模、長相干長度、功率穩(wěn)定、噪聲低的特點(diǎn)。

Cobolt公司在歐洲和北美市場已經(jīng)取得了快速的發(fā)展，并占據(jù)了一定的市場份額。隨著中國的高新技術(shù)企業(yè)、高等院校、研究機(jī)構(gòu)在尖端科技領(lǐng)域的深入研究，高端激光器的需求不斷得到增長。新勢力光電攜手Cobolt公司，共同為中國OEM客戶和科研客戶提供結(jié)構(gòu)緊湊性能優(yōu)秀的半導(dǎo)體泵浦固體激光器和半導(dǎo)體激光器。