應用圖4 激光二極管隨著技術和工藝的發展，多層結構。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 ：即激光管開始產生激光振蕩的電流，對一般小功率激光管而言，其值約在數十毫安，具有應變多量子阱結構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動電流，此值對于設計調試激光驅動電路較重要。⑷垂直發散角θ⊥：激光二極管的發光帶在垂直PN結方向張開的角度，一般在15?~40?左右。⑸水平發散角θ∥：激光二極管的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度，一般在6?~ 10?左右。⑹監控電流Im ：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流。 有激光紅外虛擬落點引導功能，可在顯微鏡下直接清晰觀察到激光落點，無需再借助顯示器，提升操作的便捷性。香港Hamilton Thorne激光破膜熱效應環

物理結構是在發光二極管的結間安置一層具有光活性的半導體，其端面經過拋光后具有部分反射功能，因而形成一光諧振腔。在正向偏置的情況下，LED結發射出光來并與光諧振腔相互作用，從而進一步激勵從結上發射出單波長的光，這種光的物理性質與材料有關。在VCD機中，半導體激光二極管是激光頭的**部件之一，它大多是由雙異質結構的鎵鋁砷(AsALGA)三元化合物構成的，是一種近紅外半導體器件，波長為780～820 nm，額定功率為3～5 mw。另外，還有一種可見光(如紅光)半導體激光二極管，也廣泛應用于VCD機以及條形碼閱讀器中。激光二極管的外形及尺寸如圖11所示。其內部結構類型有三種，如圖11所示。1460 nm激光破膜RED-i激光破膜儀采用1480nm 的紅外線固態激光二極管 ，屬于 Class 1 級激光，確保了使用過程中的安全性。

發展上世紀60年代發明的一種光源，命名為激光，LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。1962年秋***研制出 77K下脈沖受激發射的同質結GaAs 激光二極管。1964 年將其工作溫度提高到室溫。1969年制造出室溫下脈沖工作的單異質結激光二極管，1970年制成室溫下連續工作的 Ga1-xAlxAs/GaAs雙異質結(DH)激光二極管。此后，激光二極管迅速發展。1975年 Ga1-xAlxAs/GaAsDH 激光二極管的壽命提高到105小時以上。In1-xGaxAs1-yPy/InP 長波長DH激光二極管也取得重大進展，因而推動了光纖通信和其他應用的發展。此外還出現了由Pb1-xSnxTe等 Ⅳ-Ⅵ族材料制成的遠紅外波長激光二極管。

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物、四元化合物，在1550nm波段內，**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發日趨成熟，國際上*少數幾家廠商可提供商用產品。優化器件結構，有源區為應變超晶格QW。有源區周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導結構。有源區附近的光波導區為DFB光柵，采用一些特殊的設計，如：波紋坡度可調分布耦合、復耦合、吸收耦合、增益耦合、復合非連續相移等結構，提高器件性能。生產技術中，金屬有機化學汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長層的組分、摻雜濃度、薄到幾個原子層的厚度，生長效率高，適合大批量制作，反應離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性，電子束產生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統設備，對波長的選擇使DFB-LD在大容量、長距離光纖通信中成為主要光源。同一芯片上集成多波長DFB-LD與外腔電吸收調制器的單芯片光源也在發展中。研制成功的電吸收調制器集成光源，采用有源層與調制器吸收層共用多QW結構。調制器的作用如同一個高速開關，把LD輸出變換成二進制的0和1。激光破膜儀在透明帶打孔后，使用顯微操作針吸取或者擠壓胚胎均可以方便出去卵裂球。

激光二極管的發光原理：激光二極管中的P-N結由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結構，平行于一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。要發射的光的波長與連接處的長度正好相關。當P-N結由外部電壓源正向偏置時，電子通過結而移動，并像普通二極管那樣重新組合。當電子與空穴復合時，光子被釋放。這些光子撞擊原子，導致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加，更多的電子進入耗盡區并導致更多的光子被發射。**終，在耗盡區內隨機漂移的一些光子垂直照射反射表面，從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運動連續多次。在光子運動過程中，由于雪崩效應，更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產生越來越多的光子的過程產生非常強烈的激光束。在上面解釋的發射過程中產生的每個光子與在能級，相位關系和頻率上的其他光子相同。因此，發射過程給出單一波長的激光束。為了產生一束激光，必須使激光二極管的電流超過一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現為LED，發出非相干光。激光打孔時可以自動保存圖像。廣州連續多脈沖激光破膜組織培養

通常集顯微觀察、激光切割、高精掃描于一體，通過顯微成像系統，操作人員能清晰觀察到細胞的形態結構。香港Hamilton Thorne激光破膜熱效應環

在移植前對胚胎的遺傳病和缺陷進行篩查和診斷，將會提高植入率，降低晚期流產的風險和嬰兒的健康。PGS和PGD有什么不同？PGS和PGD都是在移植前檢測胚胎的健康狀況，但**重要的區別是PGS是基因篩查，PGD是基因診斷。PGS是一種基因篩選測試，用于篩選胚胎的所有染色體。它可以檢查染色體是否缺失，形態和結構是否正確。在受精卵形成胚胎(孵化的第3天)或囊胚(孵化的第5天)后檢查PGS。染色體有問題的胚胎很難自然成熟，懷孕第五、六個月中斷流產的情況并不少見。即使胚胎能夠存活到自然分娩，未來出生的嬰兒也很可能有健康問題。因此，對于高齡、反復流產的孕婦，PGS是一項非常有價值的技術。PGD是基因診斷的一種，主要用于檢查胚胎是否攜帶遺傳缺陷基因。精子和卵子在體外結合形成受精卵。一旦成為胚胎，在植入子宮前需要進行基因檢測，這樣體外受精就可以避免一些遺傳疾病。目前國內胚胎植入前的基因診斷可以診斷一些單基因遺傳病，如遺傳性耳聾、多囊腎等。如果父母有這種單基因遺傳病，可能會遺傳給下一代。這項測試的執行方式與PGS相同，但實驗室測試的不是染色體，而是導致疾病的特定突變。通過PGD技術，我們可以判斷哪些胚胎是正常的，避**基因疾病的遺傳。香港Hamilton Thorne激光破膜熱效應環