應用圖4 激光二極管隨著技術和工藝的發展，多層結構。常用的激光二極管有兩種：①PIN光電二極管。它在收到光功率產生光電流時，會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內部放大，比PIN光電二極管的傳輸距離遠，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測器件后面須連接低噪聲預放大器和主放大器。半導體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。

激光二極管⑴波長：即激光管工作波長，可作光電開關用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵閾值電流Ith ：即激光管開始產生激光振蕩的電流，對一般小功率激光管而言，其值約在數十毫安，具有應變多量子阱結構的激光管閾值電流可低至10mA以下。⑶工作電流Iop ：即激光管達到額定輸出功率時的驅動電流，此值對于設計調試激光驅動電路較重要。⑷垂直發散角θ⊥：激光二極管的發光帶在垂直PN結方向張開的角度，一般在15?~40?左右。⑸水平發散角θ∥：激光二極管的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度，一般在6?~ 10?左右。⑹監控電流Im ：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流。 能夠實現精確的激光位移，對微小的胚胎或細胞進行精確操作，誤差小。上海自動打孔激光破膜IVF激光輔助

***代試管嬰兒（invitrofertilization,IVF體外受精）解決的是因女性因素引致的不孕第二代試管嬰兒（intracytoplasmicsperminjection,ICSI單精子卵細胞漿內注射）解決因男性因素引致的不育問題第三代試管嬰兒（pre-implantationgeneticscreening/diagnosis,PGS胚胎植入前篩查）幫助人類選擇生育**健康的后代試管嬰兒技術給不孕不育夫婦們帶來了希望，越來越多無法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒，并成功擁有了自己的寶寶。科學研究發現，要想成功妊娠，健康胚胎很關鍵。而通過試管嬰兒方法獲得的胚胎有40-60%存在染色體異常，且隨著孕婦年齡越大，胚胎染色體異常的風險越高。染色體異常是導致妊娠失敗和自然流產的主要原因。因此，健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步，所以植入前遺傳學篩查（PDS）技術開始越來越受到重視。美國Hamilton Thorne激光破膜XYRCOS圖像自動命名，放大率等信息隨圖像保存。

20年前，我國育齡人群中的不孕不育率*為3%，處于全世界較低水平。2009中國不孕不育高峰論壇公布的《中國不孕不育現狀調研報告》顯示，全國不孕不育患者人數已超過5000萬，以25歲至30歲人數**多，呈年輕化趨勢。平均每8對育齡夫婦中就有1對面臨生育方面的困難，不孕不育率攀升到12.5%~15%，接近發達國家15%~20%的比率。**為嚴峻的是，這一發生比例還在不斷攀升，衛生組織**預估中國的不孕不育率將會在近幾年攀升到20%以上。衛生組織**認為，精神和環境的雙重壓力讓付出沉重的“生命代價”不孕不育已成為嚴重的社會問題。如何有效幫助不孕不育患者解決生育難題，對于社會，醫院及大夫都提出了更高的要求。胚胎異常是體外受精**終失敗的主要原因之一。英國研究人員開發出一種可篩查胚胎質量的新技術，有望提高試管嬰兒的成功率。 [2]在這種背景下，試管嬰兒技術應運而生。試管嬰兒技術是將卵子與精子分別取出后，置于試管內使其受精，受精卵發育為胚胎，后移植回母體子宮發育成胎兒的技術。試管嬰兒技術作為有效的輔助生殖手段成為大多數不孕不育夫婦的重要選擇，平均成功率為20-30%。

半導體激光二極管的基本結構：垂直于PN結面的一對平行平面構成法布里——珀羅諧振腔，它們可以是半導體晶體的解理面，也可以是經過拋光的平面。其余兩側面則相對粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導體中的光發射通常起因于載流子的復合。當半導體的PN結加有正向電壓時，會削弱PN結勢壘，迫使電子從N區經PN結注入P區，空穴從P區經過PN結注入N區，這些注入PN結附近的非平衡電子和空穴將會發生復合，從而發射出波長為λ的光子，其公式如下：λ = hc/Eg ⑴式中：h—普朗克常數； c—光速； Eg—半導體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發復合而發光的現象稱為自發輻射。當自發輻射所產生的光子通過半導體時，一旦經過已發射的電子—空穴對附近，就能激勵二者復合，產生新光子，這種光子誘使已激發的載流子復合而發出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態相反的載流子分布，即粒子數反轉。當有源層內的載流子在大量反轉情況下，少量自發輻射產生的光子由于諧振腔兩端面往復反射而產生感應輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時，就可從PN結發出具有良好譜線的相干光——激光，這就是激光二極管的原理。每一張圖像的標簽顯示方式可調。

DBR-LDDBR-LD（分布布拉格反射器激光二極管）相當有代表性的是超結構光柵SSG結構。器件**是有源層，兩邊是折射光柵形成的SSG區，受周期性間隔調制，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變化，可實現寬范圍的波長調諧。采用DBR-LD構成波長轉換器，與調制器單片集成，其芯片左側為雙穩態激光器部分，有兩個***區和一個用作飽和吸收的隔離區；右側是波長控制區，由移相區和DBR構成。1550nm多冗余功能可調諧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，擴大調諧范圍。激光破膜儀可以通過鼠標或腳踏板啟動激光發射。廣州Hamilton Thorne激光破膜慢病毒基因遺傳

激光束鎖定穩定性高，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致的操作誤差。上海自動打孔激光破膜IVF激光輔助

1989年Handyside AH首先將PGD成功應用于臨床，用PCR技術行Y染色體特異基因體外擴增，將診斷為女性的胚胎移植入子宮獲妊娠成功。開初的PGD都是用PCR或FISH檢測性別，選女性胚胎移植，幫助有風險生育血友病A、進行性肌營養不良等X連鎖遺傳病后代的夫婦妊娠分娩出一正常女嬰。但按遺傳規律，此法無疑否定健康男孩的出生，而允許攜帶者女孩繁衍，并不能切斷致病基因的傳遞。1992年美國首先報道用PCR檢測囊性纖維成功，并通過胚胎篩選，誕生了健康嬰兒。之后，α-1-抗胰島素缺乏癥、色素沉著視網膜炎等多種單基因遺傳病的PGD檢測方法建立，PGD進入對單基因遺傳病的檢測預防階級。1993年以后，由于晚婚晚育使大齡產婦人數增多，而45歲以上的婦女染色體異常率高、自然妊娠容易分娩18-3體和21-3體愚型兒，于是PGD的工作熱點轉向了對染色體病的檢測預防，檢測用FISH。由于取樣多用***極體，篩選出的為未授精卵，須進行單精子胞漿內注射，待培養發育成胚胎后移植。2023年2023年12月，隨著一聲響亮的啼哭，全球首例通過pgt（俗稱“第三代試管嬰兒”）技術成功阻斷kit基因相關罕見色素沉著病/胃腸間質瘤的試管嬰兒呱呱墜地。上海自動打孔激光破膜IVF激光輔助