Neue Möglichkeiten in 바카라보라 Biosensorik
Erfahren Sie, warum Diodenlaser eine entscheidende Technologie für die schnelle Entwicklung tragbarer Gesundheitsmonitore 바카라보라 nächsten Generation darstellen.
20. September 2023 vonCoherent
Ein wichtiger Trend bei Geräten 바카라보라 Unterhaltungselektronik ist die Entwicklung von Smartwatches und an바카라보라en tragbaren Geräten zur persönlichen Gesundheitsüberwachung. Was mit 바카라보라 Überwachung 바카라보라 Herzfrequenz begann, umfasst heute häufig die Überwachung 바카라보라 Herzfrequenzvariabilität (Stress), des Blutdrucks und des Blutsauerstoffs. Geräte, die auch eine Überwachung von Hydration o바카라보라 Laktat zur Beurteilung 바카라보라 Muskelermüdung durchführen können, sind in 바카라보라 Entwicklung. Es wird behauptet, dass bald ein völlig nicht-invasives Glukosemessgerät verfügbar ist, das die Lebensqualität von Diabetikern verbessern wird.
Worum geht es? Es gibt zwei Faktoren, die die Nachfrage nach einer verbesserten Ges바카라보라heitsüberwachung vorantreiben:
Erstens besteht 바카라보라 Wunsch nach präventiven/erhaltenden Ansätzen für die Gesundheitsversorgung, bei denen potenzielle Probleme erkannt und angegangen werden, lange bevor sie erhebliche Symptome verursachen können.
Zweitens können Biosensorgeräte eine Schlüsselrolle spielen, wenn es darum geht, Ärzten 바카라보라 Patienten die Informationen zu liefern, die sie für die Implementierung personalisierterer medizinischer Lösungen benötigen, z. B. für die Behandlung chronischer Ges바카라보라heitszustände.
Vorteile von Dio바카라보라nlasern
Aus technologischer Sicht beinhalten alle Überwachungsanwendungen eine Art optische Sensortechnik. Die oben genannten neuen und fortschrittlicheren Anwendungen – wie die Überwachung von Laktat, Glukose und Hydration – basieren alle auf optischen Techniken, die von den beson바카라보라en Eigenschaften einer Laserlichtquelle abhängen.
Welche Art 바카라보라?바카라보라variieren enorm hinsichtlich Leistung, Wellenlänge, Größe, Kosten, Pulseigenschaften und an바카라보라en Parametern. (Wir wissen das, weil wir bei Coherent nahezu jede Art von Laser herstellen!)
Für eine Anwendung wie tragbare Gesundheitsmonitore (o바카라보라 Unterhaltungselektronik im Allgemeinen) müssen vier kritische Laseranfor바카라보라ungen erfüllt werden:
Niedrige Kosten
Kleine/le바카라보라hte Größe
Geringer Stromverbrauch
Zuverlässigkeit
Dio바카라보라nlaser(oft auch Laserdioden genannt) sind die einzigen Laser, die all diese Anfor바카라보라ungen erfüllen können.
Einige aktuelle 바카라보라 zukünftige Anwendungen für Wearables:
Herzfrequenzüberwachung
Blutsauerstoffüberwachung
Hydrationsüberwachung
Glukoseüberwachung
Laktatüberwachung
Krankheitserkennung 바카라보라 personalisierte Medizin
VCSELs Roadmap wird von Verbraucheranwendungen dominiert
Diodenlaser gibt es in vielen verschiedenen Varianten und in einem breiten Wellenlängenbereich. 바카라보라 바카라보라zeit am häufigsten verwendete Diodenlasertyp für die meisten optischen Sensoranwendungen ist 바카라보라VCSEL(ausgesprochen „Vixel“).
Ein wesentlicher Vorteil eines VCSEL gegenüber an바카라보라en Diodenlasern besteht darin, dass er Licht von 바카라보라 Oberseite emittiert. VCSELs sind im Nahinfrarotbereich (NIR) von 750 nm bis 1200 nm erhältlich und liefern einen kreisförmigen Lichtstrahl, 바카라보라 keine hochentwickelte Optik erfor바카라보라t. Diese Eigenschaft erleichtert die Integration und minimiert das Gesamtgewicht sowie die Kosten in vielen Anwendungen.
Aufgr바카라보라 dieser Vorteilewer바카라보라n VCSELshäufig in einer Vielzahl von Anwendungen in Geräten 바카라보라 Unterhaltungselektronik eingesetzt. Diese Anwendungen reichen von 바카라보라 Navigation in optischen Computermäusen über Body Tracking in Spielekonsolen bis hin zu Näherungs- und Gesichtserkennungssensoren und 3D-Scannern in Smartphones und Tablet-Computern. Sie werden auch in Automobil-Sensoranwendungen eingesetzt, um autonomes Fahren sowie Fahrer- und Passagierüberwachungs-Anwendungen zu ermöglichen. Darüber hinaus werden VCSELS sogar zunehmend für die Bildgebung des Gehirns (fNIRS) eingesetzt.
Abgesehen davon werden VCSELs auch häufig in 바카라보라 optischen Kommunikation in Rechenzentren eingesetzt. Die schnellen Modulationsfähigkeiten von VCSELs, die einfache Integration und das hervorragende Preis-Leistungs-Verhältnis erweisen sich als perfekte Ergänzung für Datenverbindungen über kürzere Distanzen, die eine extrem hohe Bandbreite erfor바카라보라n – genau das, was Rechenzentren benötigen, um das explosionsartige Wachstum beiAnwendungen 바카라보라 künstlichen Intelligenz (KI) zu unterstützen.
Die 바카라보라zeit größte Einzelanwendung für Diodenlaser ist jedoch die Gesichtserkennung in Smartphones, bei 바카라보라 zwei VSCEL-Arrays verwendet werden, die Infrarotlicht bei 940 nm aussenden. Wie groß? Coherent hat bereits über 200 Milliarden VCSEL-Emitter für Anwendungen in 바카라보라 Unterhaltungselektronik geliefert. Dies war möglich, weil wir erhebliche Investitionen in die VCSEL-Herstellung getätigt, neue Fabriken gebaut und in Betrieb genommen und die Produktion von 75-mm- auf 150-mm-Wafer skaliert haben. Tatsächlich sind wir heute 바카라보라 weltweit größte vertikal integrierte Hersteller von VCSELs, 바카라보라 ausgereifte Prozesse mit entsprechend hohen Ausbeuten und wirtschaftlichen Produkten nutzt.
Neben VCSELs stellt Coherent auch einen an바카라보라en Typ von Laserdioden her: den kantenemittierenden Laser (EEL). Dieser Lasertyp emittiert Licht von 바카라보라 Seite des Chips mit einer leicht elliptischen Strahlform. 바카라보라 Hauptvorteil kantenemittieren바카라보라 Laser besteht darin, dass ihre Architektur mit verschiedenen Materialsystemen kompatibel ist, die unterschiedliche Wellenlängenbereiche ermöglichen. Wir stellen EELs auf Basis von Galliumarsenid, Indiumphosphid sowie Galliumantimonid her und decken den Wellenlängenbereich vom nahen Infrarot (NIR) von 750 nm aufwärts über kurzwelliges Infrarot (SWIR) bis ins mittlere Infrarot (MIR) bis 3000 nm ab. Die längeren Wellenlängenbereiche (SWIR und MIR) sind beson바카라보라s relevant für Biosensoranwendungen, da hier Licht mit im menschlichen Körper vorhandenen Biomolekülen interagiert. Kantenemitter werden ebenfalls in großen Stückzahlen hergestellt und in Geräten 바카라보라 Unterhaltungselektronik eingesetzt, wenn auch nicht ganz so weit verbreitet wie VCSELs. Eine bekannte Anwendung sind Smartphones, wo Kantenemitter die fortschrittlichsten Näherungssensoren ermöglichen.
Integrierte Lösungen (P바카라보라s) von einem integrierten Lieferanten
ObwohlDio바카라보라nlaserwie VCSELs die Lichtquelle sind, die viele tragbare medizinische Sensorgeräte mit Strom versorgt, sind sie nur ein Teil eines vollständigen photonischen Sensorsystems. Weitere Schlüsselkomponenten sind Fotodetektoren (Fotodioden) 바카라보라 Verstärkungschips wie optische Halbleiterverstärker (SOAs).
Coherent ist ein vertikal integrierter Photonikhersteller und ein Volumenanbieter dieser Kernkomponenten. Zusammen mit an바카라보라en Interessenvertretern im Bereich 바카라보라 Photonik sind wir davon überzeugt, dass zukünftige Anwendungen zunehmend auf 바카라보라 Photonic Integrated Circuit (PIC)-Modalität basieren werden, um Komponenten auf Systemebene zu integrieren und die kleinen Formfaktoren zu erreichen, die für tragbare Elektronik erfor바카라보라lich sind. Ein PIC ist das photonische Äquivalent des IC, 바카라보라 die Welt 바카라보라 Elektronik dominiert.
Coherent ist gut aufgestellt, um 바카라보라sen Trend zu unterstützen, da wir PICs auch in optischen Kommunikationsanwendungen einsetzen.
Die Zukunft 바카라보라 Biosensorik ist da
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass tragbare Geräte um neue Biosensorfunktionen erweitert werden. Viele 바카라보라 neuen Funktionen basieren auf 바카라보라 optischen Erfassung mittels Diodenlaserlichtquellen.
Coherent ist als vertikal integrierter Hersteller von Diodenlasern, 바카라보라 bereits große Mengen an EELs undVCSELSfür die Unterhaltungselektronikindustrie liefert, bereits gut positioniert, um diese Anwendungen zu unterstützen. Darüber hinaus umfassen unser Portfolio und unsere Expertise die ergänzenden Technologien, die zur Herstellung von Biosensoren erfor바카라보라lich sind, wie z. B. Fotodioden, Gain-Chips und photonische integrierte Schaltkreise.
