二、激光打孔技術(shù)在薄膜材料中的應(yīng)用1.微孔加工在薄膜材料中，微孔加工是一種常見的應(yīng)用場(chǎng)景。利用激光打孔技術(shù)，可以在薄膜材料上形成微米級(jí)的孔洞，滿足各種不同的應(yīng)用需求。例如，在太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)中，利用激光打孔技術(shù)可以在硅片表面形成微孔，提高太陽(yáng)能的吸收效率。在濾膜的制備中，通過激光打孔技術(shù)可以制備出具有微孔結(jié)構(gòu)的濾膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的過濾和分離。2.納米級(jí)加工隨著科技的發(fā)展，納米級(jí)加工成為了薄膜材料加工的重要方向。激光打孔技術(shù)作為一種先進(jìn)的加工手段，在納米級(jí)加工中具有廣泛的應(yīng)用前景。通過精確控制激光束的能量和運(yùn)動(dòng)軌跡，可以在薄膜材料上形成納米級(jí)的孔洞，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)結(jié)構(gòu)的制備。這種加工方式可以顯著提高薄膜材料的性能，例如提高其力學(xué)性能、光學(xué)性能和電學(xué)性能等。3.特殊形狀孔洞的加工除了常規(guī)的圓形孔洞外，利用激光打孔技術(shù)還可以加工出各種特殊形狀的孔洞。例如，在柔性電子器件的制造中，需要將電路圖案轉(zhuǎn)移到柔性基底上。利用激光打孔技術(shù)可以在柔性基底上加工出具有特殊形狀的孔洞，從而實(shí)現(xiàn)電路圖案的轉(zhuǎn)移。這種加工方式可以顯著提高柔性電子器件的性能和穩(wěn)定性。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。廣州激光破膜PGD

FG-LD圖10**小藍(lán)紫激光二極管FG-LD（光纖光柵激光二極管）利用已成熟的封裝技術(shù)，將含有FG的光纖與端面鍍有增透膜的F-P腔LD耦合而成可調(diào)諧外腔結(jié)構(gòu)的激光器，由LD芯片、空氣間隙、光纖前端的光纖部分組成，光學(xué)諧振腔在光柵和LD外端面之間。LD的內(nèi)端面鍍有增透膜，以減小其F-P模式，F(xiàn)G用來反饋選模,由于其極窄的濾波特性，LD工作波長(zhǎng)將控制在光柵的布拉格發(fā)射峰帶寬內(nèi)，通過加壓應(yīng)變或改變溫度的方法，調(diào)諧FG的布拉格波長(zhǎng)，就可以得到波長(zhǎng)可控制的激光輸出。FG-LD制作組裝相對(duì)簡(jiǎn)單，性能卻可與DFB-LD相比擬，激射波長(zhǎng)由FG的布拉格波長(zhǎng)決定，因此可以精控，單模輸出功率可達(dá)10mW以上，小于2.5kHz的線寬，較低的相對(duì)強(qiáng)度噪聲與較寬的調(diào)諧范圍（50nm），在光通信的某些領(lǐng)域有可能替代DFB-LD。已進(jìn)行用于2.5Gb/sx64路的信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，效果很好。上海DTS激光破膜細(xì)胞切割核移植過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的精細(xì)操作。

物理結(jié)構(gòu)是在發(fā)光二極管的結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體，其端面經(jīng)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(jié)發(fā)射出光來并與光諧振腔相互作用，從而進(jìn)一步激勵(lì)從結(jié)上發(fā)射出單波長(zhǎng)的光，這種光的物理性質(zhì)與材料有關(guān)。在VCD機(jī)中，半導(dǎo)體激光二極管是激光頭的**部件之一，它大多是由雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的鎵鋁砷(AsALGA)三元化合物構(gòu)成的，是一種近紅外半導(dǎo)體器件，波長(zhǎng)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(dǎo)體激光二極管，也廣泛應(yīng)用于VCD機(jī)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(nèi)部結(jié)構(gòu)類型有三種，如圖11所示。

注意事項(xiàng)播報(bào)編輯1.激光二極管發(fā)射的激光有可能對(duì)人眼造成傷害。二極管工作時(shí)，嚴(yán)禁直接注視其端面，不能透過鏡片直視激光，也不能透過反視鏡觀察激光。2.器件需要合適的驅(qū)動(dòng)電源，瞬時(shí)反向電流不能超過2uA，反向電壓不得超過3V,否則會(huì)損壞器件。驅(qū)動(dòng)電源子在電源通斷時(shí)，要防止浪涌電流的措施。用示波器測(cè)試驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，要先斷開電源再連接示波器探頭，若在通電情況下測(cè)試探頭，可能引用浪涌電流損壞器件。3.器件應(yīng)存放或工作于干凈的環(huán)境中。4.在較高溫度下工作，會(huì)增大閥值電流，較低轉(zhuǎn)化頻率，加速器件的老化。在調(diào)整光輸入量時(shí)，要用光功率表檢測(cè)，防止超過大額定輸出。5.輸出功率高于指定參數(shù)工作，會(huì)加速元件老化。6.機(jī)器需要充分散熱或在制冷條件下使用，激光二極管的溫度嚴(yán)格控制在20度以下，保證壽命。7.二極管屬于靜電敏感器件，在人體有良好的情況下才可以拿取，防靜電可以采用防靜電手鐲的方法。8.激光器的輸出波長(zhǎng)受工作電流與散熱的影響，要保持良好的散熱條件，降低工作時(shí)管芯的溫度。加散熱器防止激光二極管在工作中溫升過高。圖像自動(dòng)命名，放大率等信息隨圖像保存。

應(yīng)用圖4 激光二極管隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展，多層結(jié)構(gòu)。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(chǎn)生光電流時(shí)，會(huì)帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大，比PIN光電二極管的傳輸距離遠(yuǎn)，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測(cè)器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。半導(dǎo)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(zhǎng)：即激光管工作波長(zhǎng)，可作光電開關(guān)用的激光管波長(zhǎng)有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵閾值電流Ith ：即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流，對(duì)一般小功率激光管而言，其值約在數(shù)十毫安，具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)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(dá)到額定輸出功率時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流，此值對(duì)于設(shè)計(jì)調(diào)試激光驅(qū)動(dòng)電路較重要。⑷垂直發(fā)散角θ⊥：激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度，一般在15?~40?左右。⑸水平發(fā)散角θ∥：激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度，一般在6?~ 10?左右。⑹監(jiān)控電流Im ：即激光管在額定輸出功率時(shí)，在PIN管上流過的電流。 在受精卵發(fā)育第三天取出一個(gè)卵裂球進(jìn)行DNA檢測(cè)也是常用的PGD檢測(cè)方法。美國(guó)Laser激光破膜慢病毒基因遺傳

胚胎活組織檢查時(shí)，可利用激光精確獲取胚胎部分組織用于遺傳學(xué)分析，且不影響胚胎后續(xù)發(fā)育。廣州激光破膜PGD

2·反向特性在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。激光二極管的注入電流必須大于臨界電流密度，才能滿足居量反轉(zhuǎn)條件而發(fā)出激光。臨界電流密度與接面溫度有關(guān)，并且間接影響效益。高溫操作時(shí)，臨界電流提高，效益降低，甚至損壞組件。廣州激光破膜PGD