引言：量子點及微腔的研究對于許多應(yīng)用來說越來越重要，例如單光子源，量子計算機的量子比特，電信設(shè)備，頻率梳或非線性光學。這些應(yīng)用有很多接近量子極限，并且依賴于高性能光源，從而能夠滿足其對于線寬、噪聲、高分辨率調(diào)頻、靈活度以及控制方面的苛刻要求。通常，人們運用無跳?？烧{(diào)諧窄線寬激光來檢測、研究和使用量子點及微腔的共振頻率。

微腔

由于微腔的尺寸小，他們的自由光譜范圍相對較大，即便是很小的幾何尺寸變化都會帶

來較大的譜線漂移。因此，寬范圍無跳模可調(diào)激光對于尋找和研究微腔共振頻率是非常有價值的。微腔的光譜特性與其幾何大小以及其他環(huán)境參數(shù)有關(guān)，這些特點可被應(yīng)用于溶液中單生物分子的無標記檢測，這是一個非常有前景的領(lǐng)域。

微腔的電子顯微鏡圖像，該微腔被用于驗證光與機械諧振子的參數(shù)耦合

該應(yīng)用的實現(xiàn)需要利用微型環(huán)狀光諧振器配合寬范圍無跳?？烧{(diào)諧激光，如Toptica CTL 可調(diào)諧激光器：

CTL 連續(xù)可調(diào)諧激光器

CTL 激光器是Littman 結(jié)構(gòu)的外腔可調(diào)諧激光器，在具備高功率，窄線寬的同時，還可以保證極高的/相對波長精度和極高的掃描分辨率。du創(chuàng)光學機械設(shè)計以及稱為SMILE（單模智能環(huán)路引擎）的有源反饋回路能夠使激光始終處于同一模式。

特點：

? 無跳模可調(diào)范圍高達120 nm，可選波長：950, 1050, 1320, 1470, 1500 以及1550 nm

? 輸出功率Z大可達100 mW

? 高分辨率，低噪音，低漂移

? 采用了DLC pro 數(shù)字控制器，極低的噪音和精確的控制，方便的本地和遠程操作，智能鎖定功能。

提供了直觀的用戶界面：借助觸摸屏和旋鈕，可以輕松調(diào)整掃描，放大觀察到的功能，激活頻率鎖定等。

窄線寬

多種可選功能 

應(yīng)用：

全新的CTL 激光器對于需要無跳模寬范圍的應(yīng)用是非常理想的光源：

-量子點

-微腔

-光譜學

-器件測試

除此之外還有多種類型可調(diào)諧激光器，涵蓋以下波段，詳細的產(chǎn)品參數(shù)請咨詢森泉光電～

日前，Wavelength 推出了新品——ClarityPlus可調(diào)諧激光器，它具有獨特而豐富的功能，可覆蓋整個C-Band，其內(nèi)置的NIST可追溯的氣室（H13C14N），能保證在該范圍內(nèi)波長的Z高精度和穩(wěn)定性。此外，它加上被鎖定的50條參考吸收線，可實現(xiàn)波長精度＜0.1pm。同時，通過連續(xù)實時偏移，可按ITU grid輸出穩(wěn)定的功率，后續(xù)會提供L-Band和模塊化的產(chǎn)品。

ClarityPlus是一款獨特實用的新型儀器，作為一臺桌面型C-Band可調(diào)諧激光器，內(nèi)置了NIST可追溯的波長標準，可用來校準用戶的光學儀器。該激光器具有兩種工作模式：Reference Mode，輸出波長鎖定在內(nèi)置氣室的吸收線上（50條吸收線的任意一條）ITU Mode，按照ITU Grid輸出，波長將參考附近的吸收線，并提供實時波長偏移，使得壓力測試不受鎖定過程的干擾。當H13C14N氣室的使用，使得激光器輸出的波長精度不會隨時間改變，具有0.1pm的精度，不需要周期性的校準。該激光器也可通過RS232接口通訊，指令符合SCPI指令集。

產(chǎn)品特點：

·頻率基準

·NIST可追溯的精度保證

·支持ITU grid

·優(yōu)異的功率穩(wěn)定性

·窄線寬

·SBSYZ

應(yīng)用領(lǐng)域：

·光通訊試驗臺

·傳感

·通用激光器

·相干通訊

H13C14N參考吸收線相對強度采樣光譜

室溫1.5小時功率隨時間的變化曲線，變化幅度±0.006dB。優(yōu)異的功率穩(wěn)定性，非常適合諸如插損測試等應(yīng)用

在10℃溫度循環(huán)測試中，波長隨時間的變化曲線。總漂移<<1pm。ClarityPlus允許C-Band內(nèi)任意波長可追溯至NIST標準

萬家燈火，歡樂元宵！

納克微束祝大家好夢皆圓！

對微納器件進行表征時，常關(guān)注的便是器件的表面形貌和三維尺寸信息，比如粗糙度、深度、體積等，這些都是評價微納加工工藝的重要指標。然而，在進行表面三維的分析工作中，我們可能常遇到這樣的苦惱：

　　光學明場無法直接定位到亞微米級缺陷結(jié)構(gòu)!

　　樣品結(jié)構(gòu)太復雜，微弱信號無法捕獲，難以準確測量尺度信息!

　　三維接觸式測量經(jīng)常會損傷柔軟樣品，導致測試結(jié)果不準確!

　　今天，友碩小編將從下面幾個角度來看看蔡司激光共聚焦顯微鏡如何幫助你更好地解決這些問題。

　　失效分析：多尺度多維度原位分析!

　　器件表面往往存在一些特殊的結(jié)構(gòu)或缺陷，比如亞微米尺度的劃痕，這些特征難以在光學明場下被直接觀察到。C-DIC(圓微分干涉)觀察模式可以讓樣品表面亞微米尺度的微小起伏都可以呈現(xiàn)出浮雕效果，幫助我們快速定位并開展下一步的分析工作。

　　▲ 不同觀察方式下晶圓表面缺陷

　　在定位到感興趣區(qū)域后，可以直接切換到共聚焦模式，進行表面三維形貌掃描，并進行尺寸測量及分析，無需轉(zhuǎn)移樣品即可完成樣品多尺度多維度的表征。

　　▲共聚焦三維圖像及深度測量

　　對于某些樣品，暗場和熒光模式也是一種很好定位方法，表面起伏的結(jié)構(gòu)在暗場下尤其明顯，如藍寶石這類能發(fā)熒光的晶圓，利用熒光成像也能幫助我們快速地定位到失效結(jié)構(gòu)。甚至，共聚焦還可以和電鏡或者雙束電鏡(FIB)(點擊查看)實現(xiàn)原位關(guān)聯(lián)，在共聚焦顯微鏡下進行定位后轉(zhuǎn)移樣品到電鏡下進行更高分辨的表征分析。

　　深硅刻蝕：結(jié)構(gòu)深，信號弱，蔡司激光共聚焦顯微鏡有辦法!

　　深硅刻蝕的樣品通常為窄而深的溝壑結(jié)構(gòu)。接觸式測量(如臺階儀)無法接觸到溝壑底部測得信息，而由于結(jié)構(gòu)特殊造成了反射光信號損失，常規(guī)白光干涉或者顯微明場無法捕獲底面的微弱信號。因此，不得不對樣品進行裂片分析，這不僅破壞了樣品，而且還使分析流程復雜化。

　　西湖大學張先鋒老師用蔡司激光共聚焦顯微鏡對深163.905 μm，寬3.734μm的刻蝕坑進行成像，高靈敏探測器、大功率激光及Z Brightness Correction技術(shù)可以幫助成功檢測到底部的微弱信號，完成大深寬比(近50：1)樣品的三維形貌表征與測量，輕松實現(xiàn)無損檢測分析。

近日，來自不來梅大學微型傳感器、致動器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學家們發(fā)明了一種全新的微流道混合方式，即通過堆疊彼此交替的液流來減少擴散長度，并提出了微流控混合的新概念：多級互換式混合器。

科學家們使用Nanoscribe公司的3D打印系統(tǒng)，將自由形式3D微流控混合元件集成到預制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達100微升/分鐘的高流速樣品，適用于藥物和納米顆粒制造，快速化學反應(yīng)、生物學測量和分析藥物等各種不同應(yīng)用。

上圖：在預制的二維微流道中3D打印制作壁厚約為2μm的螺旋狀結(jié)構(gòu)三級微流控混合器。圖片來自于Martin Oellers, Frieder Lucklum and Michael J. Vellekoop, University of Bremen

通過使用Nanoscribe的Photonic Professional打印系統(tǒng)制作的微流控元件完全嵌入進預制的二維微流道系統(tǒng)中，換句話說，科學家們運用3D微納加工技術(shù)將自由形式的3D微流體混合器直接做成微流體芯片。每個微納混合器都能在30秒內(nèi)制作完成，從而確保了在一小時內(nèi)完成加工整個晶圓。這要歸功于Nanoscribe的3D微納加工技術(shù)，可以實現(xiàn)混合器的快速制作，即從電腦模型設(shè)計（CAD）到打印樣品的一步式操作流程。

當雙光子聚合原理應(yīng)用到傳統(tǒng)光刻技術(shù)

互換式混合器是通過基于雙光子聚合原理（2PP）的Nanoscribe光刻系統(tǒng)來實現(xiàn)制作的。DY步，使用SU-8光刻膠在硅晶圓上利用光刻技術(shù)制作二維微通道系統(tǒng)；第二步，運用雙光子聚合技術(shù)將3D混合器元件集成到開放式為通道中；打印結(jié)束后在顯影階段將殘留的未聚合材料沖洗掉，除去通道中所有抗蝕劑殘留物；ZH，通過將聚二甲基硅氧烷（PDMS）片壓在微通道的頂部來密封微流體裝置。

三級微納混合器在微通道中的頂視圖。螺旋狀互換式結(jié)構(gòu)標記為紅色。圖片來自于Martin Oellers, Frieder Lucklum andMichael J. Vellekoop, University of Bremen

這種制造方法將3D微納結(jié)構(gòu)集成到了預制的晶圓級二維微流體通道中，突出了傳統(tǒng)光刻和雙光子聚合技術(shù)的WM兼容性和ZY性能。研究人員能夠利用系統(tǒng)的高設(shè)計自由度和超高精度的特點，將復雜形狀的3D微流體混合器定位到二維微流體通道中。

SEM圖片來自于: Martin Oellers, Frieder Lucklum and Michael J. Vellekoop, University of Bremen

相關(guān)文獻：

On-chip mixing of liquids with swap structures written by two-photon polymerization

網(wǎng)址：https://link.springer.com/article/10.1007/s10404-019-2309-8

研究團隊：

Institute for Microsensors, - actuators and -systems (IMSAS) –University of Bremen