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2025-01-10 10:53:59中紅外傳能光纖: “中紅外傳能光纖”是一種專門設(shè)計用于傳輸中紅外波段能量的光纖。這種光纖具有優(yōu)異的透射性能和低損耗特性，能夠在中紅外波段高效傳輸能量。它通常采用特殊材料制成，以適應(yīng)中紅外光的特性，確保能量在傳輸過程中的穩(wěn)定性和效率。中紅外傳能光纖在激光加工、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，為各種高精度、高效率的中紅外光系統(tǒng)提供關(guān)鍵支持。

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中紅外傳能光纖問答

2025-05-21 11:15:28半導(dǎo)體激光器怎么導(dǎo)入光纖: 半導(dǎo)體激光器怎么導(dǎo)入光纖：技術(shù)要點與應(yīng)用分析半導(dǎo)體激光器作為現(xiàn)代光通信、激光加工以及醫(yī)療設(shè)備中不可或缺的核心組件，其光輸出特性與光纖的匹配問題成為影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。如何高效地將半導(dǎo)體激光器的光束導(dǎo)入光纖，確保光能的大化傳輸，并減少損耗，是許多技術(shù)人員和工程師研究的。本文將深入探討半導(dǎo)體激光器導(dǎo)入光纖的關(guān)鍵技術(shù)，分析光耦合的原理、光纖的選擇以及在不同應(yīng)用中的實際挑戰(zhàn)與解決方案。半導(dǎo)體激光器與光纖的光耦合原理在進行光耦合時，首先要理解半導(dǎo)體激光器的輸出光束和光纖的光學(xué)特性。半導(dǎo)體激光器輸出的光束具有較高的發(fā)散角，而光纖通常要求光束進入的角度與光纖的核心區(qū)域完全對接。為了實現(xiàn)高效的耦合，必須考慮到兩個方面：光束的聚焦與光纖的接收能力。 1. 光束的聚焦半導(dǎo)體激光器輸出的光束通常呈現(xiàn)一定的發(fā)散度，因此需要使用光學(xué)透鏡系統(tǒng)進行聚焦。這些透鏡可以有效地將激光器輸出的光束聚焦到光纖的輸入端口，從而減少光能在傳輸過程中的損耗。常見的聚焦方式有單透鏡聚焦和復(fù)合透鏡系統(tǒng)聚焦兩種方式，前者結(jié)構(gòu)簡單且成本較低，后者則適用于更高精度的光纖耦合。 2. 光纖的選擇光纖的選擇同樣是影響光耦合效率的重要因素。主要有單模光纖和多模光纖兩種類型。單模光纖能夠提供更低的損耗和更高的傳輸質(zhì)量，適用于長距離光通信。而多模光纖則適合短距離應(yīng)用，其成本較低，且能夠支持較大的光斑面積。選擇合適的光纖不僅影響耦合效率，也決定了系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量與成本。光纖與半導(dǎo)體激光器的接駁技術(shù) 對于半導(dǎo)體激光器與光纖的接駁，常見的技術(shù)方法包括自由空間耦合和微型光學(xué)模塊耦合。 1. 自由空間耦合自由空間耦合技術(shù)采用透鏡或反射鏡將激光器輸出的光束導(dǎo)入光纖。該方法簡單，且不需要復(fù)雜的光學(xué)對準(zhǔn)，但是要求激光器和光纖之間的空間距離和對準(zhǔn)精度較高，稍有偏差就可能導(dǎo)致光損失。 2. 微型光學(xué)模塊耦合隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，微型光學(xué)模塊成為了一種更精確的光耦合技術(shù)。這些模塊內(nèi)置了精密的光學(xué)元件，可以更地將激光輸出端和光纖接頭對準(zhǔn)，減小了光損耗并提高了傳輸效率。半導(dǎo)體激光器耦合光纖的應(yīng)用在實際應(yīng)用中，半導(dǎo)體激光器導(dǎo)入光纖的技術(shù)廣泛應(yīng)用于光通信、醫(yī)療激光、激光顯示和精密制造等領(lǐng)域。尤其在光纖通信中，半導(dǎo)體激光器與光纖的高效耦合直接關(guān)系到信號的質(zhì)量和傳輸距離；而在激光加工和醫(yī)療領(lǐng)域，精確的光束傳輸可以保證加工精度和治果。總結(jié) 半導(dǎo)體激光器與光纖的光耦合技術(shù)是光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中的一項關(guān)鍵技術(shù)，影響著系統(tǒng)的光效、穩(wěn)定性與成本。在實際操作中，合理的光纖選擇、精確的光束聚焦技術(shù)以及高效的光耦合方式是提高傳輸效率的關(guān)鍵因素。隨著光通信和激光技術(shù)的不斷進步，未來將會出現(xiàn)更多創(chuàng)新的解決方案，進一步推動相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與應(yīng)用。

2023-07-28 23:53:05鍋爐紅水處理: 鍋爐紅水處理今年五月下旬，某制藥廠設(shè)備管理負責(zé)人找到我，提了一個問題并尋求解決辦法：圖1▲2號鍋爐在排污水有時呈紅色有時呈紅褐色我們制藥廠有2臺2噸型號為WNS2-1.25-Q的蒸汽鍋爐為生產(chǎn)供熱，1號鍋爐使用樹脂軟化水作為給水，2號鍋爐補水以回用的蒸汽冷凝水作為主，軟化水作為補充。使用軟化水的1號鍋爐爐水顏色正常，使用蒸汽冷凝水的2號鍋爐在排污時，爐水有時呈紅色有時呈紅褐色，增大排污后，仍沒有改善，爐水顏色發(fā)紅發(fā)渾，爐水靜置后底部是紅色沉淀。2號鍋爐回用的蒸汽冷凝水顏色偶爾有輕微發(fā)紅情況，凝水PH值為5.5，先后采取了在蒸汽冷凝水回收罐內(nèi)添加碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水增加其PH值的措施，2號鍋爐爐水顏色發(fā)紅情況改善不明顯。想請教是哪里出問題，怎么解決。圖2▲2號鍋爐爐水發(fā)紅，凝水微微發(fā)紅，1號鍋爐爐水顏色正常1.鍋爐爐水發(fā)紅的原因我回復(fù)：2號鍋爐爐水顏色發(fā)紅，鍋爐紅水是爐水中鐵離子濃度大顯色的原因，鐵離子是鍋爐系統(tǒng)腐蝕的產(chǎn)物，鍋爐長時間出現(xiàn)紅水意味著鍋爐正在遭受持續(xù)地腐蝕，引起蒸汽鍋爐系統(tǒng)腐蝕的原因通常是氧腐蝕和二氧化碳引起的酸性腐蝕共同作用。氧腐蝕來源于鍋爐系統(tǒng)無除氧措施或除氧設(shè)備效率不高；引起的酸性腐蝕二氧化碳來源于補水中碳酸根或碳酸氫根受熱分解成二氧化碳，或者蒸汽冷凝水開式回收空氣中溶解進入，蒸汽冷凝水相當(dāng)于蒸餾水非常純凈，有試驗表明，1升純水中溶解1毫克二氧化碳，純水PH值從7直降到5，2號鍋爐蒸汽冷凝水PH值為5.5，是為二氧化碳酸性水，腐蝕速率不可小覷。鍋爐蒸汽系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)生鐵離子，蒸汽冷凝水中鐵離子濃度每升在600微克以下通常是不顯顏色，2號鍋爐回用的蒸汽冷凝水顏色偶爾有輕微發(fā)紅情況，這時蒸汽冷凝水中鐵離子含量每升大概在700微克以上（國標(biāo)要求鍋爐給水鐵離子每升小于300微克），鐵離子超標(biāo)的蒸汽冷凝水直接進入鍋爐里，隨著鍋水不斷蒸發(fā)濃縮，不顯色的2價鐵離子受熱氧化成顯色的3價鐵離子，鍋爐爐水顏色開始發(fā)紅，正所謂鍋水發(fā)紅、爐水發(fā)紅、鍋爐排污水顏色發(fā)紅，鍋爐紅水大都是這個情況。2.鍋爐爐水發(fā)紅的危害鍋爐長時間紅水意味著鍋爐正在遭受持續(xù)地腐蝕。蒸汽冷凝水鐵離子超標(biāo)，鍋爐爐水發(fā)紅，爐水中的鐵離子會附著在鍋爐受熱面上，形成氧化鐵垢。氧化鐵垢會對鍋爐產(chǎn)生3種危害。2.1鍋爐爐水發(fā)紅的危害1是，氧化鐵垢平均導(dǎo)熱系數(shù)為0.1-0.2kcal/mh·℃，大約是鋼的1/370，鐵銹垢導(dǎo)熱很差，鍋爐受熱面上附著氧化鐵垢，會降低鍋爐出力，鍋爐熱效率下降，增加天然氣燃料能源消耗，增加鍋爐運行成本。2.2鍋爐爐水發(fā)紅的危害2是，氧化鐵垢或鐵銹垢達到一定厚度，鍋爐爐管長時間過熱產(chǎn)生蠕變，鍋爐爆管就是時間早晚的問題。2.3鍋爐爐水發(fā)紅的危害3是，氧化鐵垢附著在鍋爐受熱面上，由于電化學(xué)腐蝕效應(yīng)會造成垢下腐蝕即坑蝕出現(xiàn)，隨著時間延長，腐蝕坑加深，鍋爐受熱面腐蝕坑穿孔泄漏亦是時間早晚的事情，形成安全生產(chǎn)的隱患。3.鍋爐紅水處理辦法要解決鍋爐爐水發(fā)紅問題，就是要降低爐水中鐵離子的含量，通常有2種路徑：3.1解決爐水發(fā)紅問題，降低爐水中鐵離子的含量路徑1是，在蒸汽冷凝水回收末端加裝物理除鐵過濾設(shè)備，除鐵設(shè)備過濾掉蒸汽冷凝水中鐵離子，讓蒸汽冷凝水顏色恢復(fù)正常，蒸汽冷凝水鐵離子達標(biāo)能直接安全回用到鍋爐。高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備的缺點：高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備一次性投入大；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備占地大，高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備運行維護費用不低；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備濾料2-3年需要更換1次，濾料更換成本占設(shè)備造價三分之一左右；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備不能提高蒸汽凝結(jié)水PH值；高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備既不能解決酸性蒸汽及冷凝水對鍋爐蒸汽系統(tǒng)和凝水回收系統(tǒng)設(shè)備和管線的腐蝕，也不能解決系統(tǒng)氧腐蝕，系統(tǒng)腐蝕一直存在，鐵離子來源也一直存在，高溫蒸汽冷凝水除鐵設(shè)備過濾除鐵是治標(biāo)不治本。3.2解決爐水發(fā)紅問題，降低爐水中鐵離子的含量路徑2是，在在鍋爐給水或蒸汽冷凝水中投加化學(xué)藥劑，來解決系統(tǒng)氧腐蝕和二氧化碳引起的酸性腐蝕。常用的化學(xué)藥劑有碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水、BF-31T四種。3.2.1投加碳酸鈉來解決鍋爐爐水發(fā)紅問題的優(yōu)劣勢在鍋爐蒸汽冷凝水中投加碳酸鈉能提高凝水、爐水的PH值，只能解決凝水及鍋爐本體的酸性腐蝕，不能解決氧腐蝕問題，只能部分緩解鍋爐紅水問題。鍋爐蒸汽冷凝水中投加碳酸鈉不利方面是，增加鍋水的含鹽量，碳酸鈉溶解電離后碳酸根受熱分解成二氧化碳是凝水PH值降低原因之一。3.2.2投加氫氧化鈉來解決鍋爐爐水發(fā)紅問題的優(yōu)劣勢在鍋爐蒸汽冷凝水中投加氫氧化鈉能提高凝水、爐水的PH值，只能解決凝水及鍋爐本體的酸性腐蝕，不能解決氧腐蝕問題，只能部分緩解紅水問題。鍋爐蒸汽冷凝水中投加氫氧化鈉不利方面是，氫氧化鈉是強堿也是強電解質(zhì)，氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值的波動性較大，氫氧化鈉加入后水的PH很容易就升高，調(diào)節(jié)PH值更快更直接，也容易過頭不能投太多量，加入氫氧化鈉過量會造成鍋水堿度過高，出現(xiàn)汽水共騰；氫氧化鈉加入量不易控制，游離NaOH過量會造成相對堿度大，出現(xiàn)堿脆也會對設(shè)備造成腐蝕。3.2.3投加氨水來解決鍋爐爐水發(fā)紅問題的優(yōu)劣勢氨水是常見的PH值調(diào)節(jié)劑，有許多優(yōu)點，最主要是氨是弱堿性，投加的氨濃度一般都不大、成本小價格低廉，當(dāng)pH值大于8時氨能將水中二氧化碳完全中和，生成NH4HCO3。在鍋爐給水中投加氨水能提高給水、爐水、凝水的PH值，只能解決鍋爐系統(tǒng)的酸性腐蝕，不能解決氧腐蝕問題，能部分緩解紅水問題。加氨的方式來調(diào)整爐水及蒸汽的PH值緩解腐蝕需要注意的4個問題。1、氨水有一定的腐蝕作用，又易揮發(fā)出氨氣, 液氨的儲存和使用是一個危險源；2、氨氣液相比不佳，氣相側(cè)多液相側(cè)少，氨水調(diào)節(jié)PH值保持時間不長，用量大；3、當(dāng)給水中加入氨量過大時，在溶解氧的參與下，對銅的腐蝕比較強，銅質(zhì)金屬換熱器及儀表附件設(shè)備易發(fā)生腐蝕；4、加氨來調(diào)節(jié)提高其PH能防止輸送中二氧化碳對管線的腐蝕，但是對于氧腐蝕就不能有效控制，蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)氧腐蝕還是在進行，只能部分解決爐水發(fā)紅問題。3.2.4投加BF-31T凝水保護劑來解決鍋爐爐水發(fā)紅問題的優(yōu)劣勢 BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑是北京化工大學(xué)專屬權(quán)利產(chǎn)品，BF-31T凝結(jié)水保護劑主要成分為中和劑和成膜劑及其他助劑，具有成膜中和功能，穩(wěn)定性好，并有合理的氣液相分配比，能快速的控制鍋爐整體系統(tǒng)腐蝕。中和劑起到提高鍋爐給水、爐水、蒸汽及凝水PH值的作用，中和水中二氧化碳形成的弱酸腐蝕；成膜劑在金屬表面形成單分子層的具有憎水作用的保護膜，膜的分子間的空隙比二氧化碳和氧的截面小，防止腐蝕氣體分子O2、CO2接觸金屬從而防止了對金屬的腐蝕；合理的氣液相分配比可有效的將藥劑分配在金屬管道中汽液兩相中，能很好解決汽液并存兩相系統(tǒng)的金屬腐蝕，尤其適合間歇性用汽設(shè)備保護和防腐。BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑現(xiàn)場使用工況要求簡單，對于凝水溫度及鐵含量沒有要求，一些設(shè)備除鐵對凝水溫度及含鐵量有要求。BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑藥劑不受生產(chǎn)負荷波動的影響有很好的的緩沖性能，不會影響水質(zhì)處理的指標(biāo)性能效果。BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑藥劑成本會隨著藥劑在系統(tǒng)的累積使用量會減少，沒有其他設(shè)備類反洗沖洗的廢水排放問題。 BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑覆膜速度快，凝水水質(zhì)鐵離子（全鐵指標(biāo)）72小時內(nèi)迅速達標(biāo)，為藥劑實驗提供了便捷?？赏耆娲跗鳌⒊鮿┦褂?。BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑相比市場常見設(shè)備除鐵工藝及其他措施，不需要巨大固定設(shè)備投資，且不需要耗費不菲的濾料更換（使用期限3年左右，總造價20-30%），不僅保護了系統(tǒng)設(shè)備及管線，延長鍋爐系統(tǒng)使用壽命，而且徹底斷絕鐵離子來源，讓凝水循環(huán)回用鍋爐安全使用，實現(xiàn)凝水除鐵標(biāo)本兼治。各位同仁，你們單位蒸汽鍋爐有無發(fā)生鍋爐“紅水”現(xiàn)象？有發(fā)生過蒸汽冷凝水PH值偏低呈酸性的情況嗎？有無發(fā)生過蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅或者顏色泛黃或者蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)情況？你們是怎么解決的？關(guān)于鍋爐阻垢除垢、防腐緩蝕你們在使用什么方法？關(guān)于鍋爐給水調(diào)節(jié)PH值、爐水發(fā)紅、回水有硬度、鍋爐腐蝕結(jié)垢爆管、蒸汽系統(tǒng)腐蝕、蒸汽冷凝水鐵超標(biāo)、酸性蒸汽冷凝水顏色發(fā)紅、鍋爐水質(zhì)檢測處理等問題，北京化工大學(xué) 顏輝 I86OO475386隨時歡迎各位同學(xué)溝通鍋爐相關(guān)新技術(shù)信息，隨時歡迎各位同仁分享鍋爐設(shè)備管理使用經(jīng)驗，相互學(xué)習(xí)。鍋爐紅水處理。4.鍋爐紅水處理試驗案例與該制藥廠設(shè)備管理負責(zé)人經(jīng)過深入溝通，解了制藥廠鍋爐的實際工況，建議采購10天的藥劑量，進行鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗。圖3▲2號鍋爐爐水水樣由于制藥廠鍋爐產(chǎn)氣量不大，采購了4桶共100升BF－31T凝結(jié)水系統(tǒng)保護劑，進行為期10天《某醫(yī)藥股份有限公司鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗》，試驗期間加藥量逐漸遞減的方式，以每天取2號鍋爐爐水和蒸汽冷凝水水樣作為外觀對比和第三方檢測數(shù)據(jù)作為藥劑效能判斷依據(jù)。圖4▲2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第2天，2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣稍稍發(fā)紅的顏色外觀恢復(fù)正常（見2號鍋爐凝水水樣圖3）；2號鍋爐爐水顏色發(fā)紅，紅色變化不大（見2號鍋爐爐水水樣圖4）。制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第3天，加大鍋爐排污量，加快爐水置換，2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣顏色外觀完全通透（見2號鍋爐凝水水樣圖3）；2號鍋爐爐水顏色發(fā)紅，紅色變淺（見2號鍋爐爐水水樣圖4）。制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第4天，加大鍋爐排污量，加快爐水置換，2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣顏色外觀完全通透（見2號鍋爐凝水水樣圖3）；2號鍋爐爐水顏色發(fā)紅，紅色繼續(xù)變淺（見2號鍋爐爐水水樣圖4）。制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第5天，加大鍋爐排污量，加快爐水置換，2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣顏色外觀完全通透（見2號鍋爐凝水水樣圖3）；2號鍋爐爐水顏色變淺紅（見2號鍋爐爐水水樣圖4）。制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第6天，加大鍋爐排污量，加快爐水置換。2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣顏色外觀完全通透（見2號鍋爐凝水水樣圖3）；2號鍋爐爐水紅色消失（見2號鍋爐爐水水樣圖4）。制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第7天，加大鍋爐排污量，加快爐水置換。2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣顏色外觀完全通透（見2號鍋爐凝水水樣圖3）；2號鍋爐爐水紅色消失，顏色恢復(fù)正常（見2號鍋爐爐水水樣圖4）。制藥廠鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗第8天，憑經(jīng)驗從2號鍋爐蒸汽冷凝水水樣和爐水水樣顏色判斷，鍋爐系統(tǒng)整體腐蝕已被完成控制住了，凝水鐵離子達標(biāo)，鍋水顏色正常，鍋爐排污量恢復(fù)正常，2號鍋爐最后的爐水水樣和凝水水樣快遞第三方檢測，鍋爐系統(tǒng)防腐蝕紅水治理藥劑效能試驗提前結(jié)束。5.后記該制藥廠鍋爐正式采用BF-31T冷凝水保護劑防腐治理方案至今14個月，鍋爐一直安全穩(wěn)定運行，再未出現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)設(shè)備及管線腐蝕，爐水發(fā)紅、排污水發(fā)紅，蒸汽冷凝回水顏色泛黃、鍋爐紅水等鐵離子超標(biāo)問題。由于鍋爐運行穩(wěn)定，爐水水質(zhì)良好，鍋爐排污量較治理前大幅下降，減少了污染和排放，節(jié)省了大量的能源和水資源。鍋爐紅水處理（顏輝）

2025-05-22 14:15:21固體激光器可以光纖傳輸嗎: 固體激光器可以光纖傳輸嗎？這個問題常常困擾著激光技術(shù)的研究人員和工程師。隨著光纖通信技術(shù)和激光器技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的激光器種類被應(yīng)用于光纖系統(tǒng)中。固體激光器作為一種常見的激光源，其是否能夠與光纖結(jié)合并進行高效的光纖傳輸，成為了技術(shù)發(fā)展的一個重要課題。本文將深入探討固體激光器與光纖傳輸?shù)年P(guān)系，分析其技術(shù)可行性、挑戰(zhàn)以及實際應(yīng)用中的解決方案。固體激光器的工作原理基于固態(tài)材料的激發(fā)和光放大過程，常見的固體激光器包括摻鐿激光器、摻鉺激光器等。與傳統(tǒng)的氣體激光器和半導(dǎo)體激光器相比，固體激光器通常具有較高的輸出功率和較長的激光波長，適用于多種工業(yè)應(yīng)用。固體激光器是否可以有效地與光纖結(jié)合進行傳輸，涉及到多個技術(shù)因素。固體激光器的輸出光通常是通過光學(xué)系統(tǒng)進行耦合到光纖中的。這一過程要求激光器的輸出光斑與光纖的光學(xué)模式匹配。由于固體激光器輸出的光斑形狀和光纖的接收模式不同，因此在進行光纖傳輸時，常常需要使用透鏡、反射鏡等光學(xué)元件來實現(xiàn)高效耦合。固體激光器輸出的光功率較大，這就要求光纖的傳輸損耗要盡量低，以確保信號在光纖中能夠穩(wěn)定傳輸。固體激光器與光纖的耦合和傳輸也面臨一些挑戰(zhàn)。例如，激光器的輸出光通常是空間非高斯模式，而光纖傳輸要求的是高斯模式光波。這就需要在設(shè)計上進行優(yōu)化，以實現(xiàn)較高的傳輸效率。光纖傳輸?shù)牟ㄩL范圍有限，固體激光器的波長選擇必須適應(yīng)光纖的工作波長窗口，才能確保傳輸效果。盡管如此，近年來，隨著光纖技術(shù)的不斷進步和固體激光器設(shè)計的創(chuàng)新，固體激光器與光纖的高效耦合和長距離傳輸已經(jīng)得到了實現(xiàn)。例如，利用特殊設(shè)計的光纖，如大模式光纖（MMF）和特種光纖，可以更好地適配固體激光器的輸出光斑，從而提高傳輸效率和穩(wěn)定性。光纖激光器和激光光纖耦合器的不斷發(fā)展也為固體激光器光纖傳輸提供了新的解決方案。總結(jié)來說，固體激光器在與光纖的結(jié)合與傳輸方面，雖然存在一定的技術(shù)挑戰(zhàn)，但通過合適的耦合技術(shù)和光纖設(shè)計，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效、穩(wěn)定的光纖傳輸。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷進步，固體激光器與光纖的結(jié)合將會在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，推動激光通信、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。

2022-12-16 08:37:14詳解光纖記錄在神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究中的應(yīng)用: 人類的大腦擁有約900億個神經(jīng)元，神經(jīng)元之間通過突觸相互連接形成了復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并由此產(chǎn)生各種復(fù)雜的功能。大腦能夠合成和釋放上百種神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)信號通過突觸釋放的神經(jīng)遞質(zhì)從而在神經(jīng)元之間進行傳遞。大腦中神經(jīng)元以復(fù)雜的通路投射到多個腦區(qū)，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)認知、成癮、情感、控制、動機、獎勵等豐富的功能。光纖記錄系統(tǒng)則可以通過檢測鈣離子和神經(jīng)遞質(zhì)的熒光變化程度來表征群體神經(jīng)元的活動情況。由于光纖記錄實驗操作較為簡便，目前在神經(jīng)科學(xué)研究中應(yīng)用越發(fā)廣泛。本文將帶領(lǐng)大家了解一些光纖記錄的實驗應(yīng)用場景，幫助各位更好地了解光纖記錄在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用，以及分享光纖記錄如何助力研究新發(fā)現(xiàn)。1. 抑郁——a片類藥物戒斷產(chǎn)生抑郁行為的分子環(huán)路機制[1]抑郁是藥物戒斷產(chǎn)生的厭惡情緒中最為常見的一種，有研究發(fā)現(xiàn)k-a片類受體(KORs)參與a片類藥物戒斷誘發(fā)的抑郁樣行為，并且該行為與伏隔核(NAc)中多巴胺(DA)釋放減少有關(guān)。然而，KORs調(diào)節(jié)這種與a片類藥物戒斷相關(guān)的厭惡情緒的分子機制和神經(jīng)元回路目前尚不清楚。Zan等人在mafei戒斷誘導(dǎo)的抑郁小鼠模型中，利用光纖記錄、膜片鉗、化學(xué)遺傳學(xué)和免疫組化等方法，揭示了mafei戒斷通過增加杏仁核中KOR配體dynorphin的表達來激活KORs，進而激活p38 MAPK并促進GLT1表達。GLT1的表達上調(diào)降低了杏仁核向NAc的谷氨酸輸入，從而促進mafei藥物戒斷誘導(dǎo)的抑郁樣行為。該研究中，Zan等人使用光纖記錄方法檢測mafei戒斷小鼠BLA-NAc神經(jīng)元投射的活性，發(fā)現(xiàn)mafei戒斷后懸尾測試小鼠的信號迅速下降，表明mafei戒斷降低杏仁核到NAc的興奮性突觸傳遞。mafei戒斷降低杏仁核到NAc的興奮性突觸傳遞2．記憶——下丘腦環(huán)路調(diào)控海馬神經(jīng)發(fā)生促進記憶提取并對抗焦慮樣行為[2]成年海馬神經(jīng)發(fā)生在記憶和情緒處理中起重要作用，海馬新生神經(jīng)元在DG中產(chǎn)生、成熟并整合到現(xiàn)有環(huán)路中，并且這個過程由神經(jīng)環(huán)路的活動進行動態(tài)調(diào)節(jié)。然而，目前尚不清楚神經(jīng)環(huán)路修飾的海馬新生神經(jīng)元對動物行為記憶的影響。Li等人聚焦于SuM-DG環(huán)路修飾的ABN（成年新生神經(jīng)元）發(fā)育的不同階段，通過光纖記錄、光遺傳、化學(xué)遺傳、膜片鉗和譜系示蹤等方法，揭示了SuM-DG環(huán)路修飾成年海馬新生神經(jīng)元，促進記憶提取和對抗焦慮。在該研究中，Li等人使用光纖記錄方法檢測SuM-DG神經(jīng)元投射的活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在豐富環(huán)境（EE）中，小鼠SuM神經(jīng)元活性顯著增加，并且SuM消融后，EE誘導(dǎo)的神經(jīng)反應(yīng)和ABN介導(dǎo)的行為改善被消除，提示SuM-DG環(huán)路修飾的ABN能夠調(diào)控記憶行為。小鼠SuM-DG神經(jīng)元在EE中活性增高3. 精神障礙——mPFC-Notch1信號通過Hes1抑制GABAB1受體表達介導(dǎo)METH誘導(dǎo)的精神障礙[3]甲基benbingan(METH，冰du)是一種被廣泛濫用的興奮劑藥物，大劑量或長期使用METH會誘發(fā)精神障礙(MIP)，目前人們對其發(fā)病機制還知之甚少，雖然Notch1信號通路已被證明在一些精神疾病的發(fā)病機制中發(fā)揮作用，但其在MIP中的作用仍不清楚。Ni等人在METH小鼠模型，使用光纖記錄、免疫組化、WB、PCR以及行為學(xué)等方法，揭示了一個之前未被識別的Notch1-Hes1-GABAB1受體依賴機制，該機制涉及MIP中mPFC神經(jīng)元活動和行為表型的調(diào)節(jié)，提出了Notch1信號傳導(dǎo)與MIP相關(guān)的神經(jīng)可塑性之間的重要關(guān)聯(lián)。在該研究中，Ni等人為了驗證在METH誘導(dǎo)的運動缺陷中mPFC神經(jīng)元活性是否與Notch1信號有關(guān)，通過shRNA下調(diào)了mPFC神經(jīng)元NICD表達水平，并使用光纖記錄技術(shù)同步記錄mPFC神經(jīng)元的鈣信號：結(jié)果顯示第1天急性METH給藥后鈣信號顯著下降，而在第23天給藥后其鈣信號顯著下降后短時間內(nèi)又恢復(fù)正常，同時與給藥前信號相比顯著降低。而當(dāng)給予生理鹽水，急性期及激發(fā)期不同組信號均未見明顯變化，表明mPFC中NICD的下調(diào)可以減弱致敏小鼠的神經(jīng)元活性。mPFC中NICD的下調(diào)可以減弱致敏小鼠的神經(jīng)元活性4.疼痛——VPMntng1- S1B通路介導(dǎo)鎮(zhèn)痛新機制[4]當(dāng)身體的某個部位在受到傷害感到疼痛時，我們會本能地對它進行揉搓或按摩，以此減輕疼痛程度，這種現(xiàn)象被稱為觸摸介導(dǎo)的鎮(zhèn)痛。對于觸摸介導(dǎo)的鎮(zhèn)痛機制，振動觸覺信息主要由初級軀體感覺皮層（somatosensory cortex, S1）處理，但S1在痛覺中的確切作用仍有爭議。相對而言，對于S1是否以及如何處理面部的痛覺信息目前仍然知之甚少。Lu等人建立了一個觸摸介導(dǎo)的痛覺抑制的行為模型，使用了光纖記錄、化學(xué)遺傳學(xué)、在體鈣成像、免疫組化以及行為學(xué)評估等實驗技術(shù)，觀察到小鼠胡須拂動產(chǎn)生觸覺信號能夠顯著緩解面部疼痛，而阻斷這一觸覺信號傳遞所依賴的丘腦到桶狀皮層（barrel cortex, S1B）環(huán)路，則導(dǎo)致該疼痛緩解作用消失。通過對S1B神經(jīng)元的鈣信號進行分析，作者發(fā)現(xiàn)胡須拂動改變了S1B神經(jīng)元對痛覺信號的處理，并推動由傷害性刺激引起的神經(jīng)狀態(tài)向非傷害性的行為結(jié)果過渡。該研究表明，S1B整合了面部觸覺和痛覺信號，實現(xiàn)了觸摸介導(dǎo)的鎮(zhèn)痛。在該研究中，Lu等人為了檢測胡須拂動產(chǎn)生觸覺信號是否需要依賴丘腦腹后內(nèi)側(cè)核（VPM）中表達Ntng1的神經(jīng)元（VPMNtng1），利用光纖記錄技術(shù)觀察到VPMNtng1神經(jīng)元對非傷害性的吹氣刺激的反應(yīng)比對傷害性的熱或機械刺激的反應(yīng)要更為強烈，這與VPM主要傳遞觸摸信號的作用相一致，表明胡須拂動產(chǎn)生的觸覺信號確實可以緩解面部疼痛。VPMNtng1神經(jīng)元主要向S1B傳遞觸覺信號，而非傷害性信號上述研究中，研究人員們都采用了瑞沃德公司生產(chǎn)的光纖記錄系統(tǒng)，為實驗的順利開展提供了助力。迄今，瑞沃德光纖記錄系統(tǒng)已助力國內(nèi)外100+高校的科研工作開展，如北京大學(xué)，浙江大學(xué)，斯坦福大學(xué)，倫敦大學(xué)學(xué)院等，并促成各大課題組研究成果在Nature Neuroscience等頂/級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。瑞沃德三色多通道光纖記錄R8219通道，6種激發(fā)光組合模式高靈敏探測器，穩(wěn)定采集不掉幀超過20種事件標(biāo)記，靈活定義實驗需求集成熒光記錄和行為視頻記錄記錄分析一鍵切換，輕松得到處理結(jié)果?識別二維碼，即可申請免費試用【參考文獻】1. Zan Gui-Ying, Wang Yu-Jun, Li Xue-Ping et al. Amygdalar κ-opioid receptor-dependent upregulating glutamate transporter 1 mediates depressive-like behaviors of opioid abstinence.[J] .Cell Rep, 2021, 37: 109913.2. Li Ya-Dong, Luo Yan-Jia, Chen Ze-Ka et al. Hypothalamic modulation of adult hippocampal neurogenesis in mice confers activity-dependent regulation of memory and anxiety-like behavior.[J] .Nat Neurosci, 2022, 25: 630-645.3. Ni Tong, Zhu Li, Wang Shuai et al. Medial prefrontal cortex Notch1 signalling mediates methamphetamine-induced psychosis via Hes1-dependent suppression of GABA receptor expression.[J] .Mol Psychiatry, 2022, 27: 4009-4022.4. Lu Jinghao, Chen Bin, Levy Manuel et al. Somatosensory cortical signature of facial nociception and vibrotactile touch-induced analgesia.[J] .Sci Adv, 2022, 8: eabn6530.