導電特性圖7 激光二極管二極管**重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分校娏髦荒軓亩O管的正極流入，負極流出。下面通過簡單的實驗說明二極管的正向特性和反向特性。1·正向特性在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。操作模式具備 “臨床模式” 及 “研究模式” 兩種，均為可調(diào)式，拓展了儀器在不同應用場景下的適用性。歐洲Hamilton Thorne激光破膜IVF激光輔助

半導體激光二極管的基本結(jié)構(gòu)：垂直于PN結(jié)面的一對平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔，它們可以是半導體晶體的解理面，也可以是經(jīng)過拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復合。當半導體的PN結(jié)加有正向電壓時，會削弱PN結(jié)勢壘，迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū)，空穴從P區(qū)經(jīng)過PN結(jié)注入N區(qū)，這些注入PN結(jié)附近的非平衡電子和空穴將會發(fā)生復合，從而發(fā)射出波長為λ的光子，其公式如下：λ = hc/Eg ⑴式中：h—普朗克常數(shù)； c—光速； Eg—半導體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發(fā)復合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導體時，一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近，就能激勵二者復合，產(chǎn)生新光子，這種光子誘使已激發(fā)的載流子復合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下，少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復反射而產(chǎn)生感應輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時，就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光，這就是激光二極管的原理。美國二極管激光激光破膜組織培養(yǎng)卵胞漿內(nèi)單精子注射技術(shù)（ICSI）中，激光破膜儀能夠精確處理卵子膜，便于精子注入，提升受精率。

植入前遺傳學診斷（英文：preimplantation genetic diagnosis，PGD [2]），是在進行胚胎移植前，從卵母細胞或受精卵中取出極體或從植入前階段的胚胎中取1~2個卵裂球或多個滋養(yǎng)層細胞進行特定的遺傳學性狀檢測，然后據(jù)此選擇合適的胚胎進行移植的技術(shù) [2-3]。為2019年公布的計劃生育名詞。

應用情況近年來，我國每年通過輔助生殖技術(shù)出生的嬰兒有數(shù)十萬。胚胎植入前遺傳學診斷技術(shù)發(fā)展十分迅速。這項技術(shù)的廣泛應用，也為將來把基因組編輯技術(shù)用于人類受精卵打下了基礎(chǔ)。基因組編輯存在出現(xiàn)差錯的可能性，有可能會發(fā)生脫靶或造成胚胎嵌合等現(xiàn)象。將來如果用于臨床，對基因組編輯后的受精卵進行植入前遺傳學診斷是十分必要的 [2]。從卵母細胞或受精卵取出極體或從植入前階段的胚胎取1~2個卵裂球或多個滋養(yǎng)層細胞進行的特定遺傳學性狀檢測，然后據(jù)此選擇合適的胚胎進行移植的技術(shù)。

FG-LD圖10**小藍紫激光二極管FG-LD（光纖光柵激光二極管）利用已成熟的封裝技術(shù)，將含有FG的光纖與端面鍍有增透膜的F-P腔LD耦合而成可調(diào)諧外腔結(jié)構(gòu)的激光器，由LD芯片、空氣間隙、光纖前端的光纖部分組成，光學諧振腔在光柵和LD外端面之間。LD的內(nèi)端面鍍有增透膜，以減小其F-P模式，F(xiàn)G用來反饋選模,由于其極窄的濾波特性，LD工作波長將控制在光柵的布拉格發(fā)射峰帶寬內(nèi)，通過加壓應變或改變溫度的方法，調(diào)諧FG的布拉格波長，就可以得到波長可控制的激光輸出。FG-LD制作組裝相對簡單，性能卻可與DFB-LD相比擬，激射波長由FG的布拉格波長決定，因此可以精控，單模輸出功率可達10mW以上，小于2.5kHz的線寬，較低的相對強度噪聲與較寬的調(diào)諧范圍（50nm），在光通信的某些領(lǐng)域有可能替代DFB-LD。已進行用于2.5Gb/sx64路的信號傳輸?shù)膶嶒灒Ч芎谩嵝h(huán)顯示功能能夠清晰標示出激光熱效應范圍，讓操作人員對激光作用范圍一目了然。

應用圖4 激光二極管隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展，多層結(jié)構(gòu)。常用的激光二極管有兩種：①PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時，會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大，比PIN光電二極管的傳輸距離遠，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測器件后面須連接低噪聲預放大器和主放大器。半導體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。

激光二極管⑴波長：即激光管工作波長，可作光電開關(guān)用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵閾值電流Ith ：即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流，對一般小功率激光管而言，其值約在數(shù)十毫安，具有應變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下。⑶工作電流Iop ：即激光管達到額定輸出功率時的驅(qū)動電流，此值對于設(shè)計調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要。⑷垂直發(fā)散角θ⊥：激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度，一般在15?~40?左右。⑸水平發(fā)散角θ∥：激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度，一般在6?~ 10?左右。⑹監(jiān)控電流Im ：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流。 采用非接觸式的激光切割方式，免除了傳統(tǒng)機械操作可能帶來的損傷，對細胞傷害小。廣州二極管激光激光破膜XYRCOS

細胞在破膜后仍能保持較高的活性和正常的生理功能，有利于后續(xù)對細胞進行長期的觀察和研究。歐洲Hamilton Thorne激光破膜IVF激光輔助

基因檢測減少流產(chǎn)和胚胎發(fā)育異常風險染色體異常是導致流產(chǎn)和胚胎發(fā)育不良的主要原因之一。通過基因檢測，醫(yī)生可以篩查出攜帶染色體異常的受精卵，并選擇正常的受精卵進行移植，減少流產(chǎn)和胚胎發(fā)育異常的風險。在試管胚胎移植前進行染色體篩查可以有效預防常見染色體異常疾病，如唐氏綜合征、愛德華氏綜合征等。這些篩查項目可以通過羊水穿刺、臍血抽取等方式進行。如果提前發(fā)現(xiàn)胚胎攜帶染色體異常，可以選擇性終止妊娠或者采取其他措施。基因檢測提高移植成功率在進行試管嬰兒移植前，醫(yī)生通常會選擇比較好質(zhì)的受精卵進行移植。通過基因檢測，醫(yī)生可以了解受精卵的遺傳信息、染色體情況等，并根據(jù)這些信息選擇**適合移植的受精卵，提高著床率和妊娠成功率。基因檢測還可以幫助醫(yī)生預測胚胎的著床能力。通過分析受精卵的基因表達譜，可以判斷其在子宮內(nèi)壁中的著床能力。這種技術(shù)被稱為PGS（PreimplantationGeneticScreening），可以有效篩選出具有較高著床能力的胚胎。歐洲Hamilton Thorne激光破膜IVF激光輔助