侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

Raydiance公司为超快激光器设计开辟新方法

2008-02-01 11:32
Radow
关注

 作者:Kathy Kincade

超快激光器在成像、操控以及消融生物组织和其他材料方面的优势已经早有证实。近二十年来,材料加工和生物医学研究领域一直在研究如何扩大这种可调谐技术的应用范围,包括从眼科、牙科、心脏病学和显微外科中的诊断与治疗,到工业上对各种材料的微机械加工。

但是在很大程度上,考虑到大多数超快激光器系统的造价以及技术上的难度给用户带来的固有挑战,超快激光器走出实验室转化为家用或商用产品依然非常困难。事实上,尽管飞秒、皮秒和纳秒激光器为以很小的间接热损伤消融组织或在所有材料上钻微型孔提供了令人振奋的新途径,但是还需要多长时间才能把超快激光应用引入日常生活,却依然是个未知数。
目前在超快激光产品领域已经有数家供应商(包括Newport、 Coherent、 IMRA、 Clark-MXR、 Time-Bandwidth 和Lumera),该领域的一个新参与者Raydiance已经多次在发布会和讨论会上阐述了其独特的观点与策略。[1] [2] Raydiance公司相信他们所采取的方法将会使更多的用户能够使用超快激光器进行实验,并且在这个过程中会使这个技术的市场份额显著提高。

“我们希望开发一种工具,它可以把一种新的物理相互作用机制引入到医学、工业和国防领域。”Raydiance公司总裁Scott Davison说,“我们知道需要降低造价,保证售后技术支持,并推动多种应用,所以这些就是我们要做的事情。我们认为这是一个市场机遇,也是把超快激光技术乃至一个可用的平台引入到业界的一种途径。”

Raydiance公司是由Davision和AOL公司前总裁Barry Schuler于2004年建立的;管理团队中的另一个关键成员是BinOptics公司的前总裁兼COO Michael Cumbo,他之前曾任Coherent公司光学器件部的执行副总裁和总经理。Raydiance公司的超快激光技术最初是为光学和激光器研究与教育中心(CREOL)的军事应用而开发的,18个月后Raydiance公司发布了第一款产品――一个称为1552平台的开发工具包,之所以这样命名是因为光源是波长为1552nm的掺铒光纤激光器,其平均输出功率为2.5W,脉冲能量为5?J,并且重复频率范围为1Hz~500kHz。据Davison介绍,这个系统的大小适合桌面使用,并且建造得更像一台电脑,而不是典型的“黑匣子”激光器(如图)。 

“我们首先把它看作一台电脑,其次看作一个光学器件来设计的,”Davison说。“设计中最大的挑战是将这些处理技术高度集成到一个箱子里,以保证激光器每天12个小时高效连续地工作,并能提供24/7的技术支持。因此这是一台能联网设备,技术支持人员可以从设备本身连续得到在线反馈。内置的传感器可以准确地告诉我们设备的每一个部件的运行状况。并且我们把它做成通用设备,简单的控制操作就可以控制激光器的各个方面。作为一个处理设备,能够实时控制重复频率和峰值能量是一个革命性的创新,这似乎很奇怪。我们并没有完全意识到建立这样的技术会有多么困难和昂贵。”

据该公司的高级应用工程师Greg Spooner介绍,他们的技术平台与其他超快激光系统有很多不同,其中一个重要的不同是采用光纤激光器取代了大多数超快激光器系统中使用的传统Ti:sapphire激光器。Raydiance公司自己生产激光器模块,但也购买一些子系统,比如掺铒放大器。据Spooner介绍,事实上他们的部分策略就是在电信基础设施以及上世纪九十年代和本世纪以来在光通信领域的所有研究成果上做文章,因为依靠现有技术的系统可以往更高产量方向发展。

“基于光纤纤激光器系统的超短脉冲应用一直在增长,虽然它们不是完全的即用型或者只是在振荡级中使用Ti:sapphire系统,但必须购买晶体、镜架、镜片等等,并且不具备可扩展性。我们基于今后可以升级的想法建造了一个全光纤的电信结构,拥有了完全集成的系统后,便可以产生大能量并可以进行微机械加工这样的工作。我们从电信领域购买定制的或者现成的子系统,它们或者是一台启动激光器,或者是放大器链的部件,然后再根据我们自己的激光器设计和定制解决方案将它们串联在一起,这就是我们的部分‘秘笈’。” Spooner说。

租用与购买
另外使Raydiance公司的方法与众不同的是该公司不是以传统的方式销售激光器;相反, Davsion和Schuler利用他们在AOL公司时学到的经验,决定以租用服务的方式向用户提供这种技术,每月大约花费20,000美元(加上最初的费用)。鉴于此,用户不仅可以使用激光器,还可以得到24/7的服务和技术支持、运输、安装、培训和免费升级。Davison说这个想法是为了鼓励那些在一般情况下不会购买或使用超快激光器的人使用这种技术进行实验。

他说:“我们正在试图改变人们对于在这个市场中所需花费的想法,并且使超快市场以外的人们使用这个技术,他们不仅包括物理学家还包括工程师、生物学家等等。”

Raydiance公司透露已经安装了15套系统,并正在与多家研究实验室、大学、以及医疗机构合作,包括约翰霍普金斯大学,那里的研究人员进行眼科、牙科、光疗和基因转染学研究。该公司还与美国食品及药物管理局(FDA)签订了一份两年的合作研发协议,该机构将研究用于医学中组织相互作用的超短脉冲激光器。Spooner表示,Raydiance公司还在致力于设计“更小、更好、更快、更廉价”的超快激光系统,用于满足公司预计的未来的市场需求。

“我们认为在未来几年内光学和光子学必将变成一个主要角色,并成为未来五、六种最活跃的技术之一,”Davison说,“IT和光子学正在融合,在未来的几年中推动创新的真正平台将来自于这些集成的产品。”

参考文献:
1.“Is This Really The Next Big Thing?” Business Week, June 4, 2007.
2. D. Dumas, “Raydiance Labs: The Long Story of a Short Pulse,” Wired, June 22, 2007.

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号