圖1. Hübner教授解釋了他的裝置，包括配備Coherent Sapphire激光器的共聚焦激光掃描顯微鏡。

客戶背景與挑戰(zhàn)

在采用Coherent的Sapphire激光解決方案之前，Hübner教授的研究團隊面臨一個重大技術挑戰(zhàn)：尋找一種具有極低噪聲、出色功率穩(wěn)定性和精確指向性能的激光源。他們的實驗需要在從納秒到秒的時間尺度上對光子發(fā)射波動進行長期測量。長期光束指向穩(wěn)定性至關重要，以保持可靠的準直和可重復性，這是將多個激光波長耦合到單模光纖中用于共聚焦顯微鏡熒光激發(fā)所必需的。

Hübner教授研究的核心是單分子光譜學，這是一種觀察和測量單個蛋白質分子動力學的強大方法。通過用不同的熒光染料標記蛋白質，每種染料由特定的激光波長激發(fā)，團隊可以實時跟蹤蛋白質構象變化。這種精度要求激光波長精確匹配熒光染料的吸收線，同時具備高光束質量和卓越的功率穩(wěn)定性，這是許多競爭激光系統(tǒng)無法完全滿足的要求。

解決方案：Coherent Sapphire激光器?

經(jīng)過廣泛評估，Hübner教授選擇了Coherent Sapphire激光器，它提供了波長靈活性、低噪聲和卓越光束質量的無可匹敵的組合?；诠獗闷?a target="_blank">半導體激光器(OPSL)技術，Coherent的Sapphire激光系列提供了廣泛的可見光波長組合，可以完美匹配熒光染料的吸收峰。激光器的TEM??單模光束質量確保了共聚焦顯微鏡的緊密聚焦，而集成的輸出功率控制環(huán)路則提供了卓越的長期功率穩(wěn)定性和固有的低噪聲。

實施過程毫不費力。盡管研究裝置復雜，但緊湊的Sapphire激光頭(占地面積不超過智能手機大小)使得即使在空間受限的光學平臺上也能無縫集成。通過提供的頭纜連接以及模擬或USB接口控制，安裝過程快速直觀。

“Sapphire激光器的實施非常容易。其緊湊的設計和出色的穩(wěn)定性使我們幾乎毫不費力地將其集成到現(xiàn)有裝置中?！薄狧übner教授

圖2. 符合CDRH標準的Sapphire激光器模型，發(fā)射波長為488 nm。

圖3. 使用488 nm Sapphire激光器在77 K下進行的單分子FRET(F?rster共振能量轉移)測量

(來源：Hirschfeld, Paulsen & Hübner, The spectroscopic ruler revisited at 77 K, Phys. Chem. Chem. Phys. (2013). https://doi.org/10.1039/c3cp51106e)

成果與益處

自采用Coherent Sapphire激光器以來，Hübner教授的實驗室實現(xiàn)了高度穩(wěn)定且免維護的運行，使研究人員能夠專注于推進科學發(fā)現(xiàn)，而非處理儀器故障。

主要優(yōu)勢包括：

●操作便捷且維護需求低，可提高設備運行時間和生產(chǎn)效率。

●噪音極低，確保為精確的分子測量提供潔凈可靠的熒光激發(fā)。

●靈活的波長選擇，完美契合實驗需求。

“Sapphire激光器提供了我們所需的一切——穩(wěn)定性、低噪聲和可靠性。它們使我們能夠完全專注于研究，而不必擔心激光器問題。”——Hübner教授

未來展望

Hübner教授將繼續(xù)依賴Coherent Sapphire激光器作為其分子生物物理持續(xù)研究的基石。其性能、可靠性和易用性的結合，已促使他向該領域的其他研究人員推薦這些激光器。

審核編輯 黃宇