超快激光器在成像、操控以及消融生物組織和其他材料方面的優(yōu)勢已經(jīng)早有證實(shí)。近二十年來，材料加工和生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域一直在研究如何擴(kuò)大這種可調(diào)諧技術(shù)的應(yīng)用范圍，包括從眼科、牙科、心臟病學(xué)和顯微外科中的診斷與治療，到工業(yè)上對(duì)各種材料的微機(jī)械加工。
但是在很大程度上，考慮到大多數(shù)超快激光器系統(tǒng)的造價(jià)以及技術(shù)上的難度給用戶帶來的固有挑戰(zhàn)，超快激光器走出實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為家用或商用產(chǎn)品依然非常困難。事實(shí)上，盡管飛秒、皮秒和納秒激光器為以很小的間接熱損傷消融組織或在所有材料上鉆微型孔提供了令人振奮的新途徑，但是還需要多長時(shí)間才能把超快激光應(yīng)用引入日常生活，卻依然是個(gè)未知數(shù)。
目前在超快激光產(chǎn)品領(lǐng)域已經(jīng)有數(shù)家供應(yīng)商（包括Newport、 Coherent、 IMRA、 Clark-MXR、 Time-Bandwidth 和Lumera），該領(lǐng)域的一個(gè)新參與者Raydiance已經(jīng)多次在發(fā)布會(huì)和討論會(huì)上闡述了其獨(dú)特的觀點(diǎn)與策略。[1] [2] Raydiance公司相信他們所采取的方法將會(huì)使更多的用戶能夠使用超快激光器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且在這個(gè)過程中會(huì)使這個(gè)技術(shù)的市場份額顯著提高。
“我們希望開發(fā)一種工具，它可以把一種新的物理相互作用機(jī)制引入到醫(yī)學(xué)、工業(yè)和國防領(lǐng)域。”Raydiance公司總裁Scott Davison說，“我們知道需要降低造價(jià)，保證售后技術(shù)支持，并推動(dòng)多種應(yīng)用，所以這些就是我們要做的事情。我們認(rèn)為這是一個(gè)市場機(jī)遇，也是把超快激光技術(shù)乃至一個(gè)可用的平臺(tái)引入到業(yè)界的一種途徑。”
Raydiance公司是由Davision和AOL公司前總裁Barry Schuler于2004年建立的；管理團(tuán)隊(duì)中的另一個(gè)關(guān)鍵成員是BinOptics公司的前總裁兼COO Michael Cumbo，他之前曾任Coherent公司光學(xué)器件部的執(zhí)行副總裁和總經(jīng)理。Raydiance公司的超快激光技術(shù)最初是為光學(xué)和激光器研究與教育中心（CREOL）的軍事應(yīng)用而開發(fā)的，18個(gè)月后Raydiance公司發(fā)布了第一款產(chǎn)品――一個(gè)稱為1552平臺(tái)的開發(fā)工具包，之所以這樣命名是因?yàn)楣庠词遣ㄩL為1552nm的摻鉺光纖激光器，其平均輸出功率為2.5W，脈沖能量為5?J，并且重復(fù)頻率范圍為1Hz～500kHz。據(jù)Davison介紹，這個(gè)系統(tǒng)的大小適合桌面使用，并且建造得更像一臺(tái)電腦，而不是典型的“黑匣子”激光器（如圖）。
“我們首先把它看作一臺(tái)電腦，其次看作一個(gè)光學(xué)器件來設(shè)計(jì)的，”Davison說。“設(shè)計(jì)中最大的挑戰(zhàn)是將這些處理技術(shù)高度集成到一個(gè)箱子里，以保證激光器每天12個(gè)小時(shí)高效連續(xù)地工作，并能提供24/7的技術(shù)支持。因此這是一臺(tái)能聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，技術(shù)支持人員可以從設(shè)備本身連續(xù)得到在線反饋。內(nèi)置的傳感器可以準(zhǔn)確地告訴我們?cè)O(shè)備的每一個(gè)部件的運(yùn)行狀況。并且我們把它做成通用設(shè)備，簡單的控制操作就可以控制激光器的各個(gè)方面。作為一個(gè)處理設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)控制重復(fù)頻率和峰值能量是一個(gè)革命性的創(chuàng)新，這似乎很奇怪。我們并沒有完全意識(shí)到建立這樣的技術(shù)會(huì)有多么困難和昂貴。”
據(jù)該公司的高級(jí)應(yīng)用工程師Greg Spooner介紹，他們的技術(shù)平臺(tái)與其他超快激光系統(tǒng)有很多不同，其中一個(gè)重要的不同是采用光纖激光器取代了大多數(shù)超快激光器系統(tǒng)中使用的傳統(tǒng)Ti:sapphire激光器。Raydiance公司自己生產(chǎn)激光器模塊，但也購買一些子系統(tǒng)，比如摻鉺放大器。據(jù)Spooner介紹，事實(shí)上他們的部分策略就是在電信基礎(chǔ)設(shè)施以及上世紀(jì)九十年代和本世紀(jì)以來在光通信領(lǐng)域的所有研究成果上做文章，因?yàn)橐揽楷F(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)可以往更高產(chǎn)量方向發(fā)展。
“基于光纖纖激光器系統(tǒng)的超短脈沖應(yīng)用一直在增長，雖然它們不是完全的即用型或者只是在振蕩級(jí)中使用Ti:sapphire系統(tǒng)，但必須購買晶體、鏡架、鏡片等等，并且不具備可擴(kuò)展性。我們基于今后可以升級(jí)的想法建造了一個(gè)全光纖的電信結(jié)構(gòu)，擁有了完全集成的系統(tǒng)后，便可以產(chǎn)生大能量并可以進(jìn)行微機(jī)械加工這樣的工作。我們從電信領(lǐng)域購買定制的或者現(xiàn)成的子系統(tǒng)，它們或者是一臺(tái)啟動(dòng)激光器，或者是放大器鏈的部件，然后再根據(jù)我們自己的激光器設(shè)計(jì)和定制解決方案將它們串聯(lián)在一起，這就是我們的部分‘秘笈’。” Spooner說。
租用與購買
另外使Raydiance公司的方法與眾不同的是該公司不是以傳統(tǒng)的方式銷售激光器；相反， Davsion和Schuler利用他們?cè)?span lang="EN-US">AOL公司時(shí)學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)，決定以租用服務(wù)的方式向用戶提供這種技術(shù)，每月大約花費(fèi)20,000美元（加上最初的費(fèi)用）。鑒于此，用戶不僅可以使用激光器，還可以得到24/7的服務(wù)和技術(shù)支持、運(yùn)輸、安裝、培訓(xùn)和免費(fèi)升級(jí)。Davison說這個(gè)想法是為了鼓勵(lì)那些在一般情況下不會(huì)購買或使用超快激光器的人使用這種技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
他說：“我們正在試圖改變?nèi)藗儗?duì)于在這個(gè)市場中所需花費(fèi)的想法，并且使超快市場以外的人們使用這個(gè)技術(shù)，他們不僅包括物理學(xué)家還包括工程師、生物學(xué)家等等。”#p#分頁標(biāo)題#e#
Raydiance公司透露已經(jīng)安裝了15套系統(tǒng)，并正在與多家研究實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)、以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，包括約翰霍普金斯大學(xué)，那里的研究人員進(jìn)行眼科、牙科、光療和基因轉(zhuǎn)染學(xué)研究。該公司還與美國食品及藥物管理局（FDA）簽訂了一份兩年的合作研發(fā)協(xié)議，該機(jī)構(gòu)將研究用于醫(yī)學(xué)中組織相互作用的超短脈沖激光器。Spooner表示，Raydiance公司還在致力于設(shè)計(jì)“更小、更好、更快、更廉價(jià)”的超快激光系統(tǒng)，用于滿足公司預(yù)計(jì)的未來的市場需求。
“我們認(rèn)為在未來幾年內(nèi)光學(xué)和光子學(xué)必將變成一個(gè)主要角色，并成為未來五、六種最活躍的技術(shù)之一，”Davison說，“IT和光子學(xué)正在融合，在未來的幾年中推動(dòng)創(chuàng)新的真正平臺(tái)將來自于這些集成的產(chǎn)品。”
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