CSELVCSEL（垂直腔面發(fā)射激光）二極管的特點(diǎn)如下：從其頂部發(fā)射出圓柱形射束，射束無(wú)需進(jìn)行不對(duì)稱矯正或散光矯正，即可調(diào)制成用途***的環(huán)形光束，易與光纖耦合；轉(zhuǎn)換效率非常高，功耗*為邊緣發(fā)射LD的幾分之一；調(diào)制速度快，在1GHz以上；閾值很低,噪聲小；重直腔面很小，易于高密度大規(guī)模制作和成管前整片檢測(cè)、封裝、組裝，成本低。VCSEL采用三明治式結(jié)構(gòu)，其中間只有20nm、1--3層的QW增益區(qū)，上、下各層是由多層外延生長(zhǎng)薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層，由此構(gòu)成諧振腔。相干性極高的激光束***從其頂部激射出。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示。1310nm的產(chǎn)品預(yù)計(jì)在今后1--2年內(nèi)上市?？烧{(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機(jī)電系統(tǒng)的反射腔集成組合，由曲形頂鏡、增益層、反射底鏡等構(gòu)成可產(chǎn)生中心波長(zhǎng)為1550nm的可調(diào)諧結(jié)構(gòu)，用一個(gè)靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位，改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸，從而達(dá)到調(diào)整輸出波長(zhǎng)的目的。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm，經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實(shí)驗(yàn)無(wú)誤碼，邊模抑制優(yōu)于50dB。激光破膜儀主要應(yīng)用于IVF領(lǐng)域。美國(guó)一體整合激光破膜LYKOS

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(nèi)，**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發(fā)日趨成熟，國(guó)際上*少數(shù)幾家廠商可提供商用產(chǎn)品。優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，有源區(qū)為應(yīng)變超晶格QW。有源區(qū)周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。有源區(qū)附近的光波導(dǎo)區(qū)為DFB光柵，采用一些特殊的設(shè)計(jì)，如：波紋坡度可調(diào)分布耦合、復(fù)耦合、吸收耦合、增益耦合、復(fù)合非連續(xù)相移等結(jié)構(gòu)，提高器件性能。生產(chǎn)技術(shù)中，金屬有機(jī)化學(xué)汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關(guān)鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長(zhǎng)層的組分、摻雜濃度、薄到幾個(gè)原子層的厚度，生長(zhǎng)效率高，適合大批量制作，反應(yīng)離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性，電子束產(chǎn)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(tǒng)設(shè)備，對(duì)波長(zhǎng)的選擇使DFB-LD在大容量、長(zhǎng)距離光纖通信中成為主要光源。同一芯片上集成多波長(zhǎng)DFB-LD與外腔電吸收調(diào)制器的單芯片光源也在發(fā)展中。研制成功的電吸收調(diào)制器集成光源，采用有源層與調(diào)制器吸收層共用多QW結(jié)構(gòu)。調(diào)制器的作用如同一個(gè)高速開關(guān)，把LD輸出變換成二進(jìn)制的0和1。美國(guó)一體整合激光破膜輔助孵化激光破膜儀軟件擁有圖像獲取、圖像自動(dòng)標(biāo)記、實(shí)時(shí)和延時(shí)視頻拍攝、綜合報(bào)告。

***代試管嬰兒（invitrofertilization,IVF體外受精）解決的是因女性因素引致的不孕第二代試管嬰兒（intracytoplasmicsperminjection,ICSI單精子卵細(xì)胞漿內(nèi)注射）解決因男性因素引致的不育問題第三代試管嬰兒（pre-implantationgeneticscreening/diagnosis,PGS胚胎植入前篩查）幫助人類選擇生育**健康的后代試管嬰兒技術(shù)給不孕不育夫婦們帶來(lái)了希望，越來(lái)越多無(wú)法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒，并成功擁有了自己的寶寶?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，要想成功妊娠，健康胚胎很關(guān)鍵。而通過試管嬰兒方法獲得的胚胎有40-60%存在染色體異常，且隨著孕婦年齡越大，胚胎染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)越高。染色體異常是導(dǎo)致妊娠失敗和自然流產(chǎn)的主要原因。因此，健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步，所以植入前遺傳學(xué)篩查（PDS）技術(shù)開始越來(lái)越受到重視。

激光的產(chǎn)生圖1在講激光產(chǎn)生機(jī)理之前，先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過程，一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)向低能態(tài)躍遷，稱之為自發(fā)輻射；二是處于高能態(tài)的粒子在外來(lái)光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，稱之為受激輻射；三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來(lái)光的能量向高能態(tài)躍遷稱之為受激吸收。圖2 激光二極管示意圖自發(fā)輻射，即使是兩個(gè)同時(shí)從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子，它們發(fā)出光的相位、偏振狀態(tài)、發(fā)射方向也可能不同，但受激輻射就不同，當(dāng)位于高能態(tài)的粒子在外來(lái)光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，發(fā)出在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面與外來(lái)光子完全相同的光。在激光器中，發(fā)生的輻射就是受激輻射，它發(fā)出的激光在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣。任何的受激發(fā)光系統(tǒng)，即有受激輻射，也有受激吸收，只有受激輻射占優(yōu)勢(shì)，才能把外來(lái)光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢(shì)，只有粒子的平衡態(tài)被打破，使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)（這樣情況稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)），才能發(fā)出激光。激光打孔時(shí)可以自動(dòng)保存圖像。

DBR-LDDBR-LD（分布布拉格反射器激光二極管）相當(dāng)有代表性的是超結(jié)構(gòu)光柵SSG結(jié)構(gòu)。器件**是有源層，兩邊是折射光柵形成的SSG區(qū)，受周期性間隔調(diào)制，其反射光譜變成梳狀峰，梳狀光譜重合的波長(zhǎng)以大的不連續(xù)變化，可實(shí)現(xiàn)寬范圍的波長(zhǎng)調(diào)諧。采用DBR-LD構(gòu)成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，與調(diào)制器單片集成，其芯片左側(cè)為雙穩(wěn)態(tài)激光器部分，有兩個(gè)***區(qū)和一個(gè)用作飽和吸收的隔離區(qū)；右側(cè)是波長(zhǎng)控制區(qū)，由移相區(qū)和DBR構(gòu)成。1550nm多冗余功能可調(diào)諧DBR-LD可獲得16個(gè)頻率間隔為100GHz或32頻率間隔為50GHz的波長(zhǎng)，隨著大約以10nm間隔跳模，可獲得約100nm的波長(zhǎng)調(diào)諧。除保留已有的處理和封裝工藝外，還增加了納秒級(jí)的波長(zhǎng)開關(guān)，擴(kuò)大調(diào)諧范圍。激光模塊整合在專門設(shè)計(jì)的40X物鏡上，物鏡運(yùn)行透過可見。北京DTS激光破膜細(xì)胞切割

在試管嬰兒技術(shù)中，對(duì)于一些透明帶變硬或厚度異常的胚胎，通過激光破膜儀進(jìn)行輔助孵化。美國(guó)一體整合激光破膜LYKOS

GCSR-LDGCSR-LD（光柵耦合采樣反射激光二極管）是一種波長(zhǎng)可大范圍調(diào)諧的LD，其結(jié)構(gòu)從左往右分別為增益、耦合器、相位、反射器區(qū)域，改變其增益、耦合、相位和反射器各個(gè)部分的注入電流，就可改變其發(fā)射波長(zhǎng)。此LD波長(zhǎng)可調(diào)范圍約80nm，可提供322個(gè)國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-T建議的波長(zhǎng)表內(nèi)的波長(zhǎng)，已進(jìn)行壽命試驗(yàn)。MOEMS-LDMOEMS-LD（微光機(jī)電系統(tǒng)激光二極管）用靜電方式控制可移動(dòng)表面設(shè)定或調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)中物理尺寸，進(jìn)行光波的水平方向調(diào)諧。采用自由空間微光學(xué)平臺(tái)技術(shù)，控制腔鏡位置實(shí)現(xiàn)F-P腔腔長(zhǎng)的變化，帶來(lái)60nm的可調(diào)諧范圍。這種結(jié)構(gòu)既可作可調(diào)諧光器件，也可用于半導(dǎo)體激光器集成，構(gòu)成可調(diào)諧激光器。美國(guó)一體整合激光破膜LYKOS