激光二極管的發(fā)光原理：激光二極管中的P-N結(jié)由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結(jié)構(gòu)，平行于一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。要發(fā)射的光的波長與連接處的長度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時，電子通過結(jié)而移動，并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時，光子被釋放。這些光子撞擊原子，導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加，更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終，在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面，從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運動連續(xù)多次。在光子運動過程中，由于雪崩效應(yīng)，更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產(chǎn)生越來越多的光子的過程產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的激光束。在上面解釋的發(fā)射過程中產(chǎn)生的每個光子與在能級，相位關(guān)系和頻率上的其他光子相同。因此，發(fā)射過程給出單一波長的激光束。為了產(chǎn)生一束激光，必須使激光二極管的電流超過一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現(xiàn)為LED，發(fā)出非相干光。采用非接觸式的激光切割方式，免除了傳統(tǒng)機(jī)械操作可能帶來的損傷，對細(xì)胞傷害小。上海Hamilton Thorne激光破膜囊胚注射

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，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層的組分、摻雜濃度、薄到幾個原子層的厚度，生長效率高，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，對波長的選擇使DFB-LD在大容量、長距離光纖通信中成為主要光源。同一芯片上集成多波長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高速開關(guān)，把LD輸出變換成二進(jìn)制的0和1。上海Hamilton Thorne激光破膜囊胚注射有激光紅外虛擬落點引導(dǎo)功能，可在顯微鏡下直接清晰觀察到激光落點，無需再借助顯示器，提升操作的便捷性。

植入前遺傳學(xué)診斷（英文：preimplantation genetic diagnosis，PGD [2]），是在進(jìn)行胚胎移植前，從卵母細(xì)胞或受精卵中取出極體或從植入前階段的胚胎中取1~2個卵裂球或多個滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行特定的遺傳學(xué)性狀檢測，然后據(jù)此選擇合適的胚胎進(jìn)行移植的技術(shù) [2-3]。為2019年公布的計劃生育名詞。

應(yīng)用情況近年來，我國每年通過輔助生殖技術(shù)出生的嬰兒有數(shù)十萬。胚胎植入前遺傳學(xué)診斷技術(shù)發(fā)展十分迅速。這項技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也為將來把基因組編輯技術(shù)用于人類受精卵打下了基礎(chǔ)。基因組編輯存在出現(xiàn)差錯的可能性，有可能會發(fā)生脫靶或造成胚胎嵌合等現(xiàn)象。將來如果用于臨床，對基因組編輯后的受精卵進(jìn)行植入前遺傳學(xué)診斷是十分必要的 [2]。從卵母細(xì)胞或受精卵取出極體或從植入前階段的胚胎取1~2個卵裂球或多個滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行的特定遺傳學(xué)性狀檢測，然后據(jù)此選擇合適的胚胎進(jìn)行移植的技術(shù)。

細(xì)胞分割技術(shù)發(fā)展方向

1.單細(xì)胞分割技術(shù)：傳統(tǒng)的細(xì)胞分割技術(shù)往往是基于大量細(xì)胞的平均特征進(jìn)行研究，無法捕捉到單個細(xì)胞的異質(zhì)性。因此，發(fā)展單細(xì)胞分割技術(shù)對于深入理解細(xì)胞的功能和表型具有重要意義。

2.高通量分割技術(shù)：隨著技術(shù)的發(fā)展，高通量分割技術(shù)可以同時處理大量的細(xì)胞，提高研究效率。這種技術(shù)可以應(yīng)用于大規(guī)模細(xì)胞分析、篩選和藥物研發(fā)等領(lǐng)域。

3.細(xì)胞分割與基因編輯的結(jié)合：細(xì)胞分割技術(shù)與基因編輯技術(shù)的結(jié)合將會產(chǎn)生更加強(qiáng)大的研究工具。通過編輯細(xì)胞的基因組，可以實現(xiàn)對細(xì)胞分割過程的精確調(diào)控，從而深入研究分裂機(jī)制和細(xì)胞命運決定等重要問題。細(xì)胞分割技術(shù)是生物學(xué)研究中不可或缺的工具之一。通過研究細(xì)胞的分裂過程，我們可以更好地理解細(xì)胞的生命周期、細(xì)胞分化和細(xì)胞增殖等現(xiàn)象。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，細(xì)胞分割技術(shù)將在細(xì)胞生物學(xué)、*****和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。未來，我們可以期待更加精確、高效的細(xì)胞分割技術(shù)的出現(xiàn)，為生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)應(yīng)用帶來更多的突破。 能夠?qū)崿F(xiàn)精確的激光位移，對微小的胚胎或細(xì)胞進(jìn)行精確操作，誤差小。

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以大的不連續(xù)變化，可實現(xiàn)寬范圍的波長調(diào)諧。采用DBR-LD構(gòu)成波長轉(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***區(qū)和一個用作飽和吸收的隔離區(qū)；右側(cè)是波長控制區(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個頻率間隔為100GHz或32頻率間隔為50GHz的波長，隨著大約以10nm間隔跳模，可獲得約100nm的波長調(diào)諧。除保留已有的處理和封裝工藝外，還增加了納秒級的波長開關(guān)，擴(kuò)大調(diào)諧范圍。在受精卵發(fā)育第三天取出一個卵裂球進(jìn)行DNA檢測也是常用的PGD檢測方法。DTS激光破膜XYCLONE

激光束鎖定穩(wěn)定性高，出廠前便已完成校正鎖模，出廠后無需再次校正，避免了因激光束偏離而導(dǎo)致的操作誤差。上海Hamilton Thorne激光破膜囊胚注射

特色圖8 藍(lán)光激光二極管當(dāng)激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時，發(fā)光機(jī)制主要是自發(fā)放射，光譜分散較廣，頻寬大約在100到500埃（埃=10-1奈米，原子直徑的數(shù)量級就是幾個?！抵g。但當(dāng)電流密度超過臨界值時，就開始產(chǎn)生振蕩，***只剩下少數(shù)幾個模態(tài)，而頻寬也減小到30埃以下。而且，激光二極管的消耗功率極小，以雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光為例，比較大的額定電壓通常低于2伏特，輸入電流則在15到100毫安之間，消耗功率往往不到一瓦特，而輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦特以上。激光二極管的特色之一，是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強(qiáng)弱。因為輸出光功率與輸入電流之間多為線性關(guān)系，所以激光二極管可以采用模擬或數(shù)字電流直接調(diào)制輸出光的強(qiáng)弱，省掉昂貴的調(diào)制器，使二極管的應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)實惠。上海Hamilton Thorne激光破膜囊胚注射