Nuevo módulo láser de membrana para métodos de medición espectral
El Fraunhofer IAF y los start-up 21 están desarrollando un módulo láser que puede ser utilizado en la citometría de flujo
El Instituto Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido IAF y la empresa de nueva creación "Twenty-One Semiconductors GmbH" (21s) están desarrollando un módulo láser que puede utilizarse en la citometría de flujo. Este método de medición espectral se ha utilizado durante mucho tiempo como procedimiento rutinario en medicina, donde la luz láser irradia suspensiones celulares. La luz dispersa resultante es diferente para cada tipo de célula y permite determinar y contar las células. Este procedimiento requiere módulos de láser con longitudes de onda centrales en el rango espectral visible. La demanda de tales módulos está creciendo y encuentran una amplia aplicación en la espectroscopia y la microscopia de fluorescencia.
El Fraunhofer IAF y la puesta en marcha de Veintiún Semiconductores transformarán la configuración del laboratorio de un MECSEL en un módulo compacto y eficiente.
© Ana Ćutuk
Un novedoso concepto de láser para un "láser emisor de superficie de cavidad externa de membrana", MECSEL para abreviar, alcanzará las frecuencias deseadas en el rango ultravioleta de manera más eficiente y compacta que los módulos láser establecidos. La idea del innovador concepto de láser proviene de los fundadores de 21s, que han unido sus fuerzas con el Fraunhofer IAF, para transferir el concepto probado en laboratorio de su MECSEL a la aplicación industrial. El objetivo de su proyecto de cooperación es desarrollar un módulo láser listo para el mercado para ser utilizado en la citometría de flujo. El proyecto FMD-Space, de un año de duración, se puso en marcha a principios de 2020 y cuenta con el apoyo de la Research Fab Microelectronics (FMD) y la financiación del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF).
Mejora de la gestión del calor y la potencia de salida a través de los láseres de membrana
En el corazón del MECSEL hay una membrana semiconductora extremadamente fina, 40 veces más fina que un cabello humano, incrustada entre dos dispersores de calor hechos de capas transparentes de carburo de silicio. Debido a su eficiente disipación de calor, el láser de membrana puede generar luz roja de alta potencia de salida, que a su vez puede ser convertida en radiación ultravioleta con sólo un doblador de frecuencia intercavitaria. Como resultado, el MECSEL ofrece ventajas significativas sobre los módulos láser establecidos que dependen de dos niveles de conversión para alcanzar la longitud de onda deseada, ya que permite componentes láser más compactos y eficientes.
La funcionalidad del MECSEL ya ha sido probada en instalaciones de laboratorio. 21s también ha superado con éxito la dificultad de escalar el complejo proceso de producción del chip semiconductor a un nivel de oblea industrial. "El siguiente paso es optimizar la tecnología de empaquetado y la cavidad del láser, así como desarrollar un módulo láser compacto y estable. Aquí confiamos en la cooperación con los expertos de Fraunhofer IAF", explica Norbert Witz, CEO de 21s.
Experiencia en tecnología láser en el Fraunhofer IAF
Los científicos de la FAI de Fraunhofer tienen muchos años de experiencia en el desarrollo de módulos láser semiconductores, incluidos los "láseres emisores de superficie de cavidad externa vertical" (VECSEL), una tecnología láser muy similar a la MECSEL. En el pasado, el Instituto logró crear módulos VECSEL eficientes y compactos con un ancho de línea extremadamente estrecho de unos pocos kilohercios a más de 1 vatio de potencia. "Ahora tenemos que aplicar los conocimientos que hemos adquirido en el campo de la tecnología VECSEL a la innovadora membrana semiconductora de 21s para llevar conjuntamente el láser de membrana de la investigación universitaria al mercado del láser", dice el Dr. Marcel Rattunde, director de proyectos del IAF Fraunhofer.
Dentro del proyecto FMD-Space, Fraunhofer IAF está optimizando la tecnología de embalaje del chip MECSEL, así como diseñando una óptica de bomba y una cavidad láser adaptadas. La tecnología es entonces puesta en conjunto en un módulo estable. En estrecha colaboración con 21s, la instalación de laboratorio del MECSEL se transformará en un prototipo compacto y eficiente para la industria, adecuado para la aplicación médica de la citometría de flujo.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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