由Becker & Hickl设计和制造 – bh提供波长从紫外到近红外的皮秒脉冲二极管半导体激光器。所有bh皮秒脉冲半导体激光器均可使用简单的+12V电源,或从PC或笔记本电脑的USB端口获取电源。其他特性包括高重复频率、短脉宽、前所未有的定时和功率稳定性以及极低的电气噪声水平。完整的驱动电子设备集成在激光模块中。所有 bh 半导体激光器模块都与 bh TCSPC 模块直接兼容。在此页面上,了解有关我们产品的各种应用的更多信息,特别是在 TCSPC 系统中。立即选择您的 皮秒激光器:

Interface
USB 3.0
analog /
digital
analog /
digital
analog /
digital
analog /
digital
波长 / nm
375 to 785
375 to 1064
532, 561, 594
405 to 915
270,  310
脉宽范围 (FWHM) / ps
30 – 90 (Medium Power)
30 – 90 (Medium Power)
 

40 – 80
(Medium Power)
65 – 120 (Medium Power)
typ. 580 (Medium Power)
60 – 300 (Max. Power)
60 – 300 (Max. Power)
 

120 – 300 (Max.
Power)
 

typ. 700
(Max.
Power)
重复频率 / MHz
20, 50 and 80
20, 50, 80 and CW,
Other on Request
20 or 50,
Other on Request
20 and 50,
Other on Request
20, 50, 80
平均功率, mW
3 – 5
@ 80 MHz
3 – 5
@ 80 MHz
0.3 – 1
@ 50 MHz
10 – 40
@ 50 MHz
0.06
峰值功率 / mW
100 to 1000
 100 to 1000
 100 to 250
1000 to 5000
up to 1

超短脉冲激光器的应用范围是什么?

我们的超短脉冲激光器最重要的应用领域之一是荧光寿命成像(FLIM)的扫描成像技术。具体来说,TCSPC-FLIM技术基于使用来自脉冲半导体激光器的脉冲激光束以高重复率扫描样品,然后检测从样品返回的荧光信号的单光子。每个光子由其在激光脉冲周期中的时间和检测到激光时激光光斑在扫描区域中的位置决定。记录过程在这些参数上创建光子分布。结果可以看作是像素的排列,每个像素在大量时间通道中包含一个完整的荧光衰减曲线。用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图
眼科FLIM是我们脉冲激光器的应用领域之一。此应用的基本要求是通过皮秒半导体激光器激发人眼。
半导体激光器产生的光束直接投射到患者眼睛的瞳孔中。从眼睛的背景(眼底)返回的荧光在两个波长通道中被检测到。
该光通过FLIM模块捕获,在成像过程中进行处理并进行评估。以这种方式获得的数据为医生提供了比目前可用的方法更快地识别早期眼病的机会。因此,脉冲半导体激光器对早期发现和治疗有很大帮助,最终提高患者的生活质量。

“laser-hub”:当需要两条以上的激光线时

用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图1LHB-104四激光盒,也称为“激光集线器”,最多包含四个BDS-SM激光器。单个激光器的光束组合成单个自由光束输出或单模光纤耦合输出。一个盒子包含相当于LSB-C和LSB-C2激光开关盒的控制电子设备。此外,该激光盒还包含波长复用电子设备、控制信号输入和TCSPC模块同步信号输出。
Becker & Hickl可以为不同的目的提供广泛的激光器。这里特别值得一提的是两个例子:
单模激光  (BDS-SM)
多模激光器  (BDS-MM)
由于其可见范围,SM 和 MM 激光器都适用于特殊应用。这些包括激发各种荧光团和其他生物样品,如下所述。

皮秒脉冲半导体激光器的两个示例

bh BDL和BDS激光器专为激光扫描显微镜应用而设计。它们具有快速开/关控制输入,可在扫描仪的光束飞返期间关闭激光器,并多路复用多个不同波长的激光器。

BDS-SM 系列激光器

BDS-SM激光器是尺寸仅为40 mm x 70 mm x 120 mm的小型模块。激光器包含整个驱动电子设备。像往常一样,它们采用简单的+12V电源供电。BDS 皮秒半导体激光器提供自由光束和单模光纤输出。脉宽约为 50 至 90 ps,脉冲重复频率可在 80 MHz、50 MHz、20 MHz 和 CW 之间切换。用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图2
可提供从 375 nm 到 785 nm 的所有典型半导体激光器波长,也可根据要求提供其他波长。BDS激光器使用与BDL-SMN激光器相同的驱动原理。因此,在良好的脉冲形状下可以获得高光功率,如下图所示。输出功率由内部调节环路稳定,并实现快速开关。激光器具有到bh TCSPC模块的同步输出和用于与其他脉冲激光器同步的触发输入。

BDS-MM 系列激光器

用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图3BDS-MM激光器是BDS-SM激光器的多模版本。根据波长版本,50 MHz 重复频率下的 CW 等效功率可高达 20 至 50 mW。在大多数情况下,脉冲形状保持无尾部和后脉冲,最高可达10 mW以上。然而,必须做出一些妥协:由于功耗的限制,MM激光器没有连续模式,并且光难以聚焦到光纤中。如果可能,BDS-MM激光器应与自由光束光学器件一起使用,或者,如果光纤耦合不可避免,则应与芯径为200μm或更大的多模光纤一起使用。

皮秒脉冲半导体激光器的更多特别有趣的应用和技术

如上所示,bh的皮秒脉冲半导体激光器具有许多优点,开辟了广泛的应用领域。其中一些将在这里描绘。

用于FLIM的皮秒脉冲半导体激光器,具有激发波长复用功能

FLIM可以与激发波长复用相结合。该原理对FLIM的扩展如下图所示。不同波长的激发是通过多个激光器的多路复用(开/关切换)或通过切换超连续激光器的声光可调滤光片(AOTF)的波长来实现的。指示哪个激光器(或激光波长)处于活动状态的多路复用信号被馈送到TCSPC模块的路由输入。信号表示激发波长。
用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图4
TCSPC模块正在运行正常的FLIM采集过程:它在扫描区域的坐标,光子时间和激发波长上建立光子分布。结果是一个数据集,其中包含各个激发波长的图像。它也可以解释为单个图像,该图像在其像素中具有针对不同激发波长的多个衰减曲线。

用于代谢成像的皮秒脉冲半导体激光器

用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图5作为超短脉冲激光器的一个非常重要的应用实例,代谢成像在这里被提及。其基础是同时采集NAD(P)H和FAD的荧光寿命图像,以最大程度地减少光漂白,焦点漂移和可能的生理变化的影响。这可以通过激光多路复用和多路复用TCSPC获得。两个发射波长间隔中的信号由两个并行的FLIM通道记录。核心部件是 bh DCS-120 共聚焦扫描 FLIM 系统。因此,使用DCS-120进行代谢FLIM只需使用正确的激光器并选择正确的设置参数即可。
相邻的图说明了使用人体膀胱细胞的系统的性能。Tm图像,a1图像和FLIRR图像可以区分正常细胞和肿瘤细胞。代谢成像获得的数据对于治疗非常宝贵。

使用超短脉冲激光器的同步FLIM / PLIM

此外,皮秒脉冲半导体激光器是同步FLIM / PLIM的关键组件。
与其他技术相比,每个磷光激发周期使用不是一个而是几个激光脉冲。
FLIM系统的激发激光以微秒或毫秒范围内的周期进行调制。
该系统根据激光脉冲周期中的光子时间生成FLIM图像,并从调制周期中的时间生成PLIM图像。相邻的图说明了原理。
用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图6

皮秒脉冲半导体激光器和空间多路复用

波长复用和空间复用的组合用于漫反射光学断层扫描(DOT)。原理如下图所示。几个皮秒半导体激光束组合成一根光纤并多路复用。带有组合激光器的光纤连接到光纤交换机的输入端,或分成连接到多个光纤交换机的几个部分。光纤开关将激光(本身由多个多路复用激光波长组成)连续多路复用到大量光纤中,这些光纤将光传递到不同的样品位置。
漫透射光由样品其他位置的大量检测器记录。探测器信号由并行的TCSPC模块记录,其“通道”输入用于将不同源位置和激光波长的信号记录到不同的波形存储块中。为了增加探测器位置的数量,可以通过路由器扩展设置。
用于时间分辨光谱的皮秒脉冲二极管半导体激光器插图7
根据您需要某种类型的超短脉冲激光器的应用,您可以在我们的网站上找到有关单个产品和复合模块的信息。只需访问相关页面即可了解更多信息。

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