Главная / Библиотека / Суперконтинуум лазеры NKT Photonics: определение характеристик материалов

Суперконтинуум лазеры NKT Photonics: определение характеристик материалов

Суперконтинуум лазеры NKT Photonics: определение характеристик материалов

Азото-замещенные вакансии в алмазе

NV_center_diamond-330x230Азото-замещенная вакансия (N-V центр) – это нарушение кристаллической решетки алмаза, возникающее при удалении атома углерода из узла. Наиболее известный метод обнаружения азото-замещенных вакансий – фотолюминесценция. Электронные спины индивидуального центра восприимчивы к излучению, особенно дефекты с отрицательным зарядом (N-V–).

Наночастицы и квантовые примеси

Частицы размерами от 1 до 100 нм, считаются наночастицами. Охарактеризовать такие частицы трудно, однако задач, связанных с локализацией излучения на поверхностях наночастиц, становится все больше. Широкое распространение исследования получили благодаря открытию фотонов – крошечных одиночных компонентов, переносящих излучение.

Quantum_Dots_with_emission_maxima_in_a_10-nm_step_are_being_produced_at_PlasmaChem_in_a_kg_scale-330x230Вдохновленные этим открытием, многие исследователи заинтересовались созданием нановолноводов, наноапертур и нанорезонаторов, позволяющих более точно определять, к примеру, координаты. Точность определения координат имеет большое практическое значение, например, при контроле с высоким разрешением, локальной обработке материалов, обнаружении высокой напряженности поля, при исследовании нелинейных процессов, таких как комбинационное рассеяние и генерация гармоник.

Наночастицы полупроводниковых материалов, расположенные в запрещенных зонах, называются квантовыми точками. Квантовая точка – это нанокристалл из полупроводниковых материалов, который достаточно мал, чтобы демонстрировать квантово-механические свойства. Квантовые точки используются в таких приложениях, как солнечные элементы, светодиоды и контрастные вещества в биоизображениях.

Графен и углеродные нанотрубки

Graphen-2-330x230Графен – это атомы углерода, находящиеся в sp2 гибридизации. К открытию графена пришли после обнаружения углеродных нанотрубок (полых цилиндрических структур, образующихся вследствие аллотропной модификации углерода).

Известно, что графен – это двумерный атомный кристалл, обладающий превосходными качествами: механической жесткостью, прочностью и эластичностью, высокой электро- и теплопроводностью.

Определение характеристик наноструктур

graphene-red-1500-330x230 Наноструктурами называют физические структуры, свойства которых определимы лишь в наномасштабе. Для исследований столь малых частиц применяют суперконтинуум лазеры.

Оптические методы определения свойств в основном используются в таких областях, как:

  • Разработка и изучение метаматериалов
  • Получение графена
  • Исследование углеродных нанотрубок
  • Исследование запрещенных зон атомов
  • Поверхностные плазмонные волноводы
  • Синтез нановолокна, сфер, стержней и т.д.
  • Квантовые примеси

Применение суперконтинуум лазеров

Суперконтинуум лазеры (например, серия SuperK от NKT Photonics) отличаются широким диапазоном перестройки, стабильностью и надежностью.

Основные преимущества суперконтинуум лазеров:

  • Широкий диапазон перестройки и отклика (260 – 2400 нм)
  • Одномодовый дифракционно-ограниченный пучок, подходящий для исследования малых структур
  • Стабилизация мощности и точная фокусировка лазерного пучка
  • Надежность и простота эксплуатации

Суперконтинуум лазер излучает в диапазоне 260 – 2400 нм, поэтому отлично подходит для работы с наноструктурами, наночастицами, метаматериалами и плазмонными волноводами. Лазер прекрасно сочетается с различными техниками анализа веществ, применяется в рамановской спектроскопии, спектроскопии бриллюэновского светорассеяния, спектроскопической эллипсометрии, сканирующей микроскопии, вытесняя обычные лазерные и широкополосные источники.

Высокая стабилизация

При определении свойств наноматериалов (особенно применимо к плазмонным волноводам) стабилизация источника излучения имеет большое значение. На сегодняшний день суперконтинуум лазеры производятся в основном компанией NKT Photonics, она же представила уникальную технологию блокировки мощности в любой точке системы. Таким образом можно компенсировать рассинхронизацию в установке, возникающую вследствие колебания зеркал, объективов, линз, а также достичь излучения стабильной мощности (0.2 – 0.5% диапазона).

SuperK_VARIA_with_Power_Lock
Выходная мощность без использования блокиратора (серый), с использованием (красный): блокиратор повышает стабильность излучения

Стабилизированная мощность важна, однако без точной фокусировки пучка при исследованиях материалов – бесполезна. Именно поэтому компания NKT Photonics усовершенствовала серию SuperK и выпустила линейку SuperK EXTREME. Одномодовые суперконтинуум лазеры этой линейки обладают не только стабильной мощностью, но и сохраняют точность фокусировки пучка при прохождении через фильтрующие компоненты. Уровень шума при этом практически равен нулю.

Суперконтинуум лазеры – достойная замена большинству источников, например, источникам спонтанного излучения, лампам, традиционным и жидкостным лазерам, сверхлюминесцентым диодам.

 

© NKT Photonics

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции NKT Photonics на территории РФ

 

 

Новые статьи
Характеристика свойств субхондральной кости человека с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области (БИК)

Дегенеративные заболевания суставов часто характеризуются изменениями свойств суставного хряща и субхондральной кости. Эти изменения часто связаны с толщиной субхондральной пластинки и морфологией трабекулярной кости. Таким образом, оценка целостности субхондральной кости может дать важные сведения для диагностики патологий суставов. В данном исследовании изучается потенциал оптической спектроскопии для характеристики свойств субхондральной кости человека. Образцы остеохондральной кости (n = 50 – количество образцов) были извлечены из коленного сустава трупа человека (n = 13) в четырех анатомических точках и подвергнуты БИК-спектроскопии(в ближней инфракрасной области). Затем образцы были исследованы с помощью микрокомпьютерной томографии для определения морфометрических характеристик субхондральной кости, включая: толщину пластинки (Sb.Th), толщину трабекул (Tb.Th), объемную долю (BV/TV) и индекс модели структуры (SMI). Связь между свойствами субхондральной кости и спектральными данными в 1-м (650 - 950 нм), 2-м (1100 - 1350 нм) и 3-м (1600-1870 нм) оптических окнах была исследована с помощью многомерного метода частичных наименьших квадратов (PLS) регрессии. Значимые корреляции (p < 0.0001) и относительно низкие ошибки прогнозирования были получены между спектральными данными в 1-м оптическом окне и Sb.Th (R2 = 92.3%, ошибка = 7.1%), Tb.Th (R2 = 88.4%, ошибка = 6.7%), BV/TV (R2 = 83%, ошибка = 9.8%) и SMI (R2 = 79.7%, ошибка = 10.8%). Таким образом, БИК-спектроскопия в 1-м тканевом оптическом окне способна характеризовать и оценивать свойства субхондральной кости и потенциально может быть адаптирована во время артроскопии.

Моделирование нервного волокна на основе оптического волновода

Миелинизированные аксоны являются многообещающими кандидатами для передачи нервных сигналов и света ввиду их волноводных структур. С другой стороны, с появлением таких заболеваний, как рассеянный склероз и нарушений формирования и передачи нервных сигналов из-за демиелинизации, понимание свойств миелинизированного аксона как волновода приобретает большую важность. Настоящее исследование направлено на то, чтобы показать, что профиль показателя преломления (ПП) миелинизированного аксона играет существенную роль в передаче лучей в нем. 

Оптимизация обнаружения сверхслабых световых потоков

В ходе исследования, описанного в данной статье, были объединены статистическая модель, анализ шумов детектора и эксперименты по калибровке. Согласно результатам, видимый свет может быть обнаружен с помощью ПЗС камеры с электронным умножителем с соотношением сигнал/шум, равным 3, для потоков с количеством фотонов менее 30 фотонов с−1 см−2.

Диагностика импульсного плазменного потока

Импульсные плазменные потоки в плазменных ускорителях широко используются для решения ряда научных и практических задач. Особый интерес среди применений импульсных плазменных потоков представляют термоядерный синтез и астрофизические исследования, например, экспериментальное исследование взаимодействия импульсного плазменного потока с материалами.

Полные высокопроизводительные настольные системы сканирования HSI PUSH-BROOM

Применение гиперспектральной визуализации заметно расширилось за последние годы. Тем не менее, остается общая проблема, а именно: предоставление полного интегрированного решения для фиксации 2-D гиперспектральных изображений в компактном настольном формате, которое предоставляет подробную спектральную информацию для определения компонентов, количества и их распределения в плоскости сканирования.

Автофлуоресцентная микроскопия — идентификация бактериальных сигналов на образцах горных пород
Распространенным методом обнаружения микробов в жидких и нежидких образцах является окрашивание флуоресцентными красителями, при котором образцы окрашиваются флуорофором, возбуждаемым фотонами от источника света. Флуорофоры — это молекулы, которые проявляют флуоресценцию, и могут быть биомолекулами естественного происхождения (в этом случае флуоресценция называется автофлуоресценцией), флуоресцентными красителями (синтезированными молекулами) или минералами. Конкретные применения красителей включают обнаружение и перечисление бактерий, визуализацию экспрессии генов и обнаружение биомолекул, которые иначе невозможно было бы отследить.
У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши
контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б

г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3