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盘点：激光行业一周最新发展与应用

时间：2019-7-1 09:43作者：update 阅读(617) 评论: 5

导读：今天光电资讯公众号为大家整理了最近一周激光行业最新发展与应用，请有兴趣的朋友们看看！

　　又到周末了！今天光电资讯公众号为大家整理了最近一周激光行业最新发展与应用，请有兴趣的朋友们看看！

　　激光新技术诞生：可杀死血液中的癌细胞

　　事实上，科学家都在寻找治疗癌症的办法，而现在一种全新的激光技术诞生，其可以杀死癌细胞。

　　据悉，Cytophone激光技术使用激光脉冲轰击外部皮肤，加热血液中的细胞，但是这种激光仅能加热黑色素瘤细胞，而不是健康细胞，因为黑色素瘤细胞携带着可以吸收光线的黑色素，之后该技术使用超声波检测这种热效应发出的微小波。

　　科学家给出的工作原理是，当黑色素吸收热量时，细胞内黑色素周围的水分开始蒸发，产生一个气泡，这个气泡会膨胀和破裂，机械地破坏细胞，通过杀死这些细胞，可以防止转移性癌症扩散，下步将进行更多的研究，进一步优化该设备，在对其他细胞无害的情况下杀死更多的肿瘤细胞。

　　尽管激光距离成为商业诊断工具仍有一段距离，但是它的灵敏度比目前用于检测血液中肿瘤细胞的方法强1000倍。

　　目前，研究人员还未对黑皮肤、黑色素水平较高的人群进行测试，研究小组希望扩大这项技术的应用范围，寻找黑色素瘤之外癌症释放的循环肿瘤细胞。

　　新型激光显微镜或可“无创”治疗皮肤癌

　　日前，英属哥伦比亚大学（UBC）的研究人员开发出一种特殊的显微镜，它对包括皮肤癌在内的多种疾病具有诊断和进行精准手术的潜在应用前景。该研究已发表在2019年5月15日的Science Advances上。

　　据悉，该设备是一种特殊类型的多光子激发显微镜，可使用超快红外激光束对活体组织成像，成像深度可达1毫米左右。这个显微镜与以往技术的不同之处在于，它不仅能够对活体组织进行数字化扫描，而且还能通过增强激光产生的热量对组织进行处理。

　　当应用于皮肤疾病治疗时，该显微镜可以让医学专业人员精确定位到异常部位，诊断并立即治疗。它可以用来治疗任何需要非常精确治疗的部位，包括皮肤、眼睛、大脑或其它重要结构中的神经或血管。

　　该研究共同第一作者、皮肤病和皮肤科学系博士后研究员Yimei Huang说：”我们的技术允许我们快速扫描组织，当看到可疑或异常的细胞结构时，可以在不切割到皮肤的情况下，进行超精确的手术，以选择性地治疗病变的组织。”

　　研究共同作者、UBC皮肤学和皮肤科学系教授Harvey Lui表示：“我们可以改变血管的路径，而不会影响周围的任何血管或组织，对于皮肤癌等疾病的诊断和扫描，这可能是革命性的。”

　　下一步，研究人员希望开发多光子显微镜技术更多应用场景，同时提高其精确度。该研究通讯作者、UBC皮肤病学、病理物理学教授Haishan Zeng表示：“我们希望能从多角度识别皮肤下正在发生的变化，并有能力对不同部位进行成像，一旦我们做到了这一点，我们或许可以通过简单地增加激光的功率，将这种诊断设备转变成一种治疗设备。”

　　目前，该研究团队已经与UBC的几个部门合作，包括机械工程、电气工程和眼科，以开发不同版本的技术。探索包括研发一种微型版本，可用于个体的消化道内窥镜显微检查和非手术治疗。

　　我国将建大口径激光雷达探测装置

　　据科技日报报道，第29届国际激光雷达会议24日在安徽合肥开幕，这是国际激光雷达会议首次在中国举办。来自中国、美国、俄罗斯、日本等国家的500余位专家和学者出席会议，共商激光雷达行业发展的新技术和新方法。

　　本次大会的重要内容之一是全球气候变化的影响。针对目前全球气候变化以及极端天气和空气污染事件频发的问题，中科院合肥物质科学研究院提出建设“大气环境立体探测实验研究设施”大科学装置。作为该大科学装置的重要组成部分，大气多参数高分辨率激光雷达探测装置建设已经进入设计论证阶段。该装置可以高分辨率立体探测大气气溶胶（颗粒物、沙尘、云）、大气湍流及气象参数（水汽、温度、风场）等，建成后将成为国际一流的全高程（0—110km）独立大口径（4m）激光雷达大气探测平台，用于整层大气多参数、高时空分辨率和高精度的立体探测。

　　中科院合肥物质科学研究院王英俭研究员介绍，该激光雷达探测装置的建设和运行将对全球的激光雷达科学家和大气科学家开放、共享，推动全球天气预报和气候变化研究发展。“未来，我们可以在国内建立若干科学目标和探测功能更加精细化的激光雷达站点，组成一个开放的、可拓展的激光雷达观测网，并通过国际合作的方式，建成世界一流的大气多参数高分辨率激光雷达观测网。”王英俭说。

　　据介绍，国际激光雷达会议是大气探测激光雷达领域全球影响力最大、规格最高的大型国际会议，由国际激光大气探测委员会负责组织召开，每两年举办一次。

　　我国成功研制先进的高速高精度激光汤姆逊散射仪

　　近日，中国科学院空天信息研究院和中国科学技术大学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆逊散射仪。

　　今年5月，在“科大一环”磁约束聚变等离子体装置开展实验中，基于重复频率200赫兹、单脉冲能量5焦耳的激光脉冲，实现了小于5电子伏特的电子温度测量精度，电子温度安全预警时间间隔达5毫秒，所获得的预警时间是国际同类系统的一半，指标提高一倍。这标志着我国在该领域进入国际领先水平行列，为我国未来磁约束聚变能装置的高精度测量奠定了坚实基础。

　　据了解，在磁约束聚变反应装置工作过程中，偏滤器将承受巨大的能量泄放，需要对等离子体电子温度进行提前预警和实时反馈控制，实现脱靶而避免等离子体损伤器壁进而导致灾难性后果。基于高频高能激光的汤姆逊散射测量是精确测量等离子体电子温度的唯一可靠测量手段，激光的工作频率决定了温度预警的采样时间间隔，间隔越小系统预警越及时，装置运行安全系数越高。

　　受限于激光器能量和频率水平，我国以往等离子体温度诊断采用数十赫兹的低频激光器，采样间隔宽，遇到紧急情况无法及时预警，导致装置运行存在巨大风险。虽然采用多台低频率激光器合束技术可以满足预警时间间隔要求，但是这种方法可靠性大幅降低。欧洲和日本已经掌握了100赫兹工作频率的高能激光技术，预警时间间隔达到10毫秒，但这个预警时间间隔仍然较长，无法完全保证装置安全运行。

　　从2015年起，空天信息研究院联合中国科学院光电技术研究所和同济大学等单位历时3年时间，突破了高能量高光束质量激光传输与放大、激光相位共轭波前畸变校正、大口径／大尺寸激光放大模块、大功率脉冲激光驱动电源等关键技术，于2017年4月在国际上首次发布重复频率200赫兹、脉冲能量5焦耳、脉冲宽度6.6纳秒、光束质量1.7倍衍射极限的高频高能激光指标，将我国纳秒脉宽激光器的功率水平提高了1个数量级。研究团队研发出基本完善的工艺流程，核心器件／部件实现国产化，形成整机工程化制造能力。以200赫兹／5焦耳激光器为光源，中国科学技术大学攻克了大功率激光传输系统综合降噪、收集光学精准对焦、弱光信号探测提取等难题，成功地研制我国迄今精度最高的激光汤姆逊散射检测系统。

　　未来，研究团队将开展更高功率、更高频率激光器研发和更高精度的诊断实验，计划将激光器的工作频率提高至500赫兹，检测系统提供2毫秒的安全预警时间间隔和1电子伏特的电子温度测量精度，为下一代磁约束聚变装置安全运行提供高速预警手段。

　　II-VI推出用于蓝色激光束的高功率激光光缆

　　据悉，全球领先的高功率半导体激光器制造商II-VI，日前宣布推出用于蓝色激光束的新型高功率激光光缆。

　　交通的电气化也不断加快并推动了对铜激光加工的需求，而铜的高导电性也使其成为了电动汽车的首选。铜可以对高功率蓝色激光能量进行高度吸收，并可在诸如蓄电池端子、电力母线以及电机绕组等电动汽车部件中进行高效且无飞溅的铜焊接。II-VI此次推出的全新蓝色激光光缆额定功率为1 kW，可使高功率蓝色激光束有效地到达安装在高动态机械臂或龙门系统上的激光加工头。

　　II-VI HIGHYAG的董事总经理Robert Kuba博士表示：“我们的全新高功率激光光缆超越了现有商用蓝色激光器的标准，并且我们很高兴能够推出另一款专用于电动汽车市场的新产品。我们的蓝色激光光缆利用了经过验证的数千瓦技术平台，使我们能够快速实现2 kW的额定功率目标。”

　　II-VI的蓝色激光光缆主要面向405至550 nm的激光波长应用，它适用于LLK-Q连接器---激光切割头的标准配置，以及符合汽车行业要求的LLK-Auto连接器。

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