Лазерный мир

Производители медико-биологических инструментов, таких как проточные цитометры, все чаще переходят от дискретных лазеров к лазерным двигателям — компактным, настраиваемым узлам, которые создают сфокусированные лучи определенной формы в форматах, специфичных для конкретного применения.

Лазер производит луч света, либо импульсный, либо непрерывный. Почти все это знают. А науки о жизни представляют собой огромный рынок для лазеров непрерывного действия. Но практически ни один из инструментов или приложений в науках о жизни фактически не использует луч в естественной форме, которую производит лазер. Они фокусируют его, формируют, комбинируют с другими лазерными лучами, связывают с волоконной оптикой, модулируют (включают/выключают) и т. д. по мере необходимости для выполнения конкретных задач, от подсчета клеток крови до получения микроскопических изображений живых тканей, к генетическому секвенированию.

Теперь некоторые из этих модификаций лазерного луча оказываются довольно сложными. Например, опытному специалисту по лазерам может потребоваться несколько часов, чтобы соединить один лазер с высокопроизводительным оптическим волокном. Для системы, требующей нескольких длин волн лазера, мы могли бы говорить даже о днях кропотливой работы по настройке.

Галактика не очень далеко

Сейчас это кажется очевидным, но это была революционная идея, когда Coherent взялась за решение этой задачи. В частности, предоставление сборок, которые решают сложные задачи модификации луча внутри и обеспечивают выходной сигнал лазера в форме, необходимой для приложения. Наше первое предприятие по производству продуктов на этом пути называлось Galaxy. Он предоставил функциональность plug-and-play OEM-производителям приборов и пользователям лабораторных лазеров, которым требуется передача нескольких длин волн по одному волокну. Впервые лазеры можно было легко добавлять или заменять в системе за секунды или минуты, а не часы и дни, и все это с использованием стандартных оптоволоконных разъемов.
Он оказался идеальным для лабораторных исследователей в таких приложениях, как конфокальная микроскопия, где им часто требуется быстро переключаться между различными длинами волн для отображения различных биохимических мишеней в одном и том же образце. И он был принят OEM-производителями приборов. Им это понравилось, потому что оно позволяло выполнять такие операции, как «горячая замена» лазеров в полевых условиях, либо добавлять дополнительные длины волн, повышать мощность на определенных длинах волн, либо заменять неисправные лазеры без необходимости возврата на завод и связанного с этим простоя клиента.

Многоволновые двигатели, на которые можно положиться
Конечно, не все инструменты для биологических наук основаны на волокнах. Проточная цитометрия является выдающимся примером, когда несколько лазеров формируются и фокусируются с помощью обычной оптики (в свободном пространстве). (Если вам интересно, мы писали больше о проточной цитометрии .) Итак, далее мы решили удовлетворить потребности этого важного приложения с новым типом лазерного двигателя. Мы назвали его CellX , так как самым большим применением проточной цитометрии является иммунофенотипирование.

CellX дает пользователям возможность выбора до четырех различных длин волн. Он включает в себя сами лазеры, а также всю миниатюрную оптику, необходимую для создания сфокусированного эллиптического луча, необходимого в проточном цитометре. Некоторые производители приборов даже объединяют два таких модуля, чтобы получить восемь длин волн для последней тенденции, называемой многопараметрической проточной цитометрией. Чтобы интегрировать CellX в один из своих инструментов, OEM-пользователи просто снимают гладкую крышку, чтобы открыть набор винтовых регулировок, обеспечивающих независимый контроль фокусировки и размещения каждого луча.

Глядя в будущее

Так что же дальше? А как насчет чего-то, что сочетает в себе преимущества оптоволокна с характеристиками оптики свободного пространства. Что это значит? Одна из замечательных особенностей волокон заключается в том, что они остаются постоянно выровненными — это всего лишь цельный кусок стекла. И оказывается, что стабильность юстировки является большой проблемой для некоторых OEM-производителей приборов, использующих оптику в свободном пространстве. В зависимости от того, как обращаются с их инструментами и как они используются, они могут вызываться на сервисное обслуживание каждые 6 месяцев только для повторной настройки лазерных лучей. Это связано с тем, что обычные оптические крепления состоят из металлических частей и крошечных винтов, которые в какой-то момент неизбежно смещаются от их точного выравнивания.

Coherent предлагает множество лазерных продуктов, которые подходят для самых разных областей применения, включая промышленные производственные линии. Они обычно обеспечивают многие тысячи часов работы без обслуживания, потому что они созданы с использованием запатентованной технологии PermAlignTM. При таком подходе Coherent не использует механические крепления для оптики — вместо этого каждая оптика выравнивается и прочно фиксируется на месте. Это обеспечивает непревзойденную простоту использования и надежность, поскольку нечего настраивать и нечего смещать.

Источник: https://www.coherent.com/news/blog/laser-engines-life-science-instrumentation