2015年度十大“新型”激光器盘点

2015-12-23 09:32

　　5. 世界上首台白光激光器

　　由美国亚利桑那州立大学电子、计算机和能源工程学院的宁存政（音译）领导的团队研制出一种新奇的纳米薄片。这块纤细半导体的大小仅为头发丝的五分之一，厚度仅为头发丝厚度的千分之一，其拥有三个平行的部分，每部分能发出红、蓝、绿三原色中的一种颜色的激光。整个设备能发射所有可见光的激光，从红色到绿色再到蓝色，或两者之间的任何颜色，当三原色"相遇"时，就出现了白色的激光。

　　最新研究让激光替代LED成为主流光源向前进了一步。激光更亮、能效更高且能提供更精确和生动鲜艳的显示颜色，可用于计算机和电视屏幕上。研究人员也证实，他们的新型设备能发出比目前的显示器工业标准多70％的颜色。

　　白光激光在彩色显示、特种照明、外科诊断以及白光干涉实验中它大有用处。但一个"整体的"白光激光器却一直没被发明出来。曾几何时，解决这个问题的方法还是用几台独立的激光器来产生原色。而一台激光器可同时输出红绿蓝三原色，就减少了不必要的庞大装置，省去了对光共轴的困难，又节约了成本。尽管目前这台设备与实际应用之间还有点距离，但第一个验证成功的概念仍不可小觑。

　　6．细胞激光器

　　科学家通过把混有可被短脉冲光激活的荧光染料的油滴或脂肪滴注入单个细胞，成功地将后者变为微型激光器。这项成果能帮助拓宽将光用于医学诊断和治疗。

　　该系统由美国哈佛医学院光学物理学家SeokHyunYun和MatjaHumar设计，利用一个细胞内的脂肪滴或油滴反射和放大光，从而产生激光。

　　此前，Yun报告过一种产生激光的方法，即通过改造细胞，使其表达一种荧光水母的蛋白，然后将单个此类细胞放在一对外反射镜之间。他的最新研究则更进一步，产生了带有独立"激光器"的细胞。

　　包含荧光染料和蛋白的传统荧光探针拥有相对较宽的发射光谱--约30～100纳米。这限制了能被同时使用的探针数量，因为通常很难从组织中天然分子广泛的背景发射中区分出这些发光源。

　　波士顿布莱根妇女医院生物工程师JeffreyKarp介绍说，微型激光器能改变这一点，因为它们的发射光谱比较狭窄，处于500～800纳米的范围，而这使得用光标记细胞变得更加容易。"这项工作最重要的影响之一在于能利用单一技术同时追踪上千个细胞。"

　　Yun和Humar报告说，他们能改变波长，并且利用不同直径的荧光聚苯乙烯微球而不是被注射进去的油滴或脂肪滴标记单个细胞。理论上，利用不同组合的微球和具有不同光谱特性的染料，应当可以使为人体中存在的几乎所有细胞进行单独标记成为可能。

　　他提醒说，此项技术尚未作好应用于治疗的准备。不过，被改造的细胞最终会被用于定位目标组织比如癌性肿瘤以及只在那个区域存在且被预先装载进去的光敏活性药物。

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