共焦拉曼顯微鏡

半導(dǎo)體激光器逐漸在電信、材料加工和醫(yī)藥領(lǐng)域找到一席之地，但其特性經(jīng)常受到光釬耦合效率損耗和在高輸出功率處激光亮度的限制。擴(kuò)展激光器結(jié)構(gòu)把窄條激光器的模品質(zhì)與寬條激光器的高輸出功率結(jié)合來克服這些問題，但是直到今天它們?nèi)源嬖诹硗鈫栴}。

擴(kuò)展掩埋脊形的半導(dǎo)體激光器，已產(chǎn)生650mW輸出功率。波導(dǎo)寬度從2~8μm變化。研究人員使用三步沉淀工藝生產(chǎn)出擴(kuò)展激光器。他們?cè)贗nGaAs量子阱區(qū)域和GaAs勢(shì)壘頂上制作GaAs激光器脊形結(jié)構(gòu)，使用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積挑選去與外延伸展工藝在光刻蝕進(jìn)入二氧化硅層的一個(gè)區(qū)域生長(zhǎng)出波導(dǎo)。依次掩埋在InGaAs和GaAs下的波導(dǎo)長(zhǎng)2mm，寬從一端2μm變化到另一端8μm，研究者之一Reuel B. Swint 說，這導(dǎo)致在輸出面處激光束寬8μm，證實(shí)了激光器四倍窄帶的橫模穩(wěn)定使高輸出功率成為可能。

另一種可行的方法是從二極管激光器獲得單橫模輸出，例如分布式反饋和諧陣列陣結(jié)構(gòu)，但它們不能提供相同好處。這些結(jié)構(gòu)制作昂貴，并要在明亮。單橫模的范圍內(nèi)操作。Swint說，喇叭形放大器能產(chǎn)生大的單模功率，但實(shí)折射率導(dǎo)向缺陷產(chǎn)生的像散將增加光學(xué)元件的成本。

研究人員已為他們的設(shè)計(jì)申請(qǐng)了，并希望在18個(gè)月內(nèi)投入市場(chǎng)。Nuvonyx執(zhí)行官M(fèi)ark S. Zediker說：“我們與美國(guó)*的計(jì)劃能資助一部分工作，與商業(yè)公司的合作能資助另一部分工作，但就目前的經(jīng)濟(jì)條件而論，真正的問題在于尋找基金。”他還說：“激光器的制作是簡(jiǎn)單的，研究人員已生產(chǎn)出大量有很好重復(fù)性的產(chǎn)品。這給我們很大的信心，我們有能力實(shí)現(xiàn)從技術(shù)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換。”

猶他州鹽湖城小組發(fā)展了一種逆向焦拉曼顯微鏡技術(shù)，使研究人員研究俘獲粒子的化學(xué)反應(yīng)成為可能。該設(shè)備對(duì)改善固相化學(xué)傳輸系統(tǒng)很有希望，例如膠狀墨水，粘接劑、涂層和*釋放藥物在水溶液中配制成懸浮顆粒。

固相分析作為高產(chǎn)率屏蔽產(chǎn)生分子庫的一種方法，在制藥和生物工藝學(xué)產(chǎn)業(yè)固相合成越來越普及。她優(yōu)于傳統(tǒng)的溶液相位方法，因?yàn)樗褂幂^少的反應(yīng)物，從反應(yīng)混合物中分離出的相對(duì)簡(jiǎn)單。不過固相合成對(duì)于基質(zhì)的表面化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)上基質(zhì)的影響和個(gè)體微粒在反應(yīng)中的變化，提供信息較少。因此，期望能表征光譜材料的合成和反應(yīng)。

在該技術(shù)的演示中，研究人員使用逆向結(jié)構(gòu)的Nikon顯微鏡，用相干Kr離子激光器和Nikon 100×，數(shù)值孔徑1.4mm，油浸物鏡來捕獲5μm硅粒子。647nm捕獲光也從目標(biāo)激勵(lì)拉曼散射，相同的物鏡聚焦和在Chromex單色器的狹縫處成像。Andor CCD照相機(jī)探測(cè)分散光譜。

研究人員發(fā)現(xiàn)與光學(xué)捕獲相結(jié)合的逆向拉曼顯微技術(shù)提供一種靈敏方法，監(jiān)控固相合成反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，改善目前使用的整個(gè)濕技術(shù)。這種濕技術(shù)，例如高性能液體、薄層和氣體層析法，需要其他步驟從固體支撐分開產(chǎn)品，供不在現(xiàn)場(chǎng)的分析。他還說，反轉(zhuǎn)拉曼顯微技術(shù)能使實(shí)時(shí)在線分析成為可能，僅需要極少量（皮克）材料。

潛在應(yīng)用包括通過生物遞降分解聚合物的藥物傳輸、微粒標(biāo)簽效力試驗(yàn)、聚合物膨脹和降解研究。但是使用該技術(shù)分析單粒子之前，需要解決兩個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。研究人員正在研究分離實(shí)驗(yàn)粒子以及添加或移動(dòng)反應(yīng)物的方法，他們希望更好的表征亮度和量化的收集效率。

用垂直腔面發(fā)射激光器列陣技術(shù)演示了使用不移動(dòng)部件就可以捕獲和操控粒子。大阪大學(xué)的研究人員用列陣多光束合作發(fā)展了這種方法。迅速會(huì)聚的激光束產(chǎn)生光學(xué)捕獲，在焦點(diǎn)區(qū)截獲微粒子。產(chǎn)生一個(gè)光學(xué)捕獲是簡(jiǎn)單的，但典型捕獲粒子的操作通常需要附加場(chǎng)地、反射鏡或其他移動(dòng)部件。

激光列陣數(shù)值模擬預(yù)言補(bǔ)陷微粒上的軸向力主要取決于入射到微粒上光束的數(shù)量和排列情況，而不是總的光功率。例如，4×4列陣的功率是單束的16倍，但當(dāng)光束間距調(diào)整到比捕獲粒子1/2半徑稍大時(shí)，其軸向力是單束的25倍。為了證實(shí)該預(yù)言，研究人員根據(jù)NTT光電子實(shí)驗(yàn)室的8×8列陣854nm的VCSELs建立了試驗(yàn)系統(tǒng)。