北京青木子科技发展有限公司

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一、企业简介

北京青木子科技发展有限公司(以下简称青木子公司)成立于2016年7月,位于北京大学科技园。主要是以将郑俊荣团队的科研成果产业化为主。经营业务是超快激光工业与科研的应用开发。

飞秒激光具有精确的靶向聚焦定位特点,可以对任意材料进行微米级甚至纳米级精度的加工。用飞秒激光进行手术,在整个光程中都不会有组织损伤。主要功能为激光精密加工,医学生物成像,非线性光谱,质谱仪,及矿物分析。可运用于无热效应精密切割打印,如柴油机喷油嘴的加工,高精度发动机叶片的加工,高分子等软物质的精密加工与塑形;导弹、卫星信号超灵敏接收器加工,医学成像与微创手术设备;矿物成分分析;基础科学光谱研究。飞秒激光技术将是下一次工业革命的最基本工具。

北京青木子科技发展有限公司,是一家拥有全方位科研精英,辐射多学科专业方向,致力于攻克多方面技术应用难题的高新企业。吸纳全国技术精尖人才,打造组建顶尖的科研技术开发团队与策划营销团队。以长期的科学研究和实践经验,破解新兴技术发展难题。通过网络品牌建设、市场运营与技术推广等方式提高企业品牌知名度,助推企业稳健发展。

二、技术和产品介绍

1. 钛宝石激光振荡器

Aria-Ti-500是克尔透镜锁模的钛宝石激光振荡器,内部集成了行业高端泵浦源,输出功率超过500 mW,可产生宽达60 nm的锁模激光。Aria-Ti-500体积小、寿命长、操作简单,很适合多光子显微成像、太赫兹时域光谱成像、OCT和多光子飞秒激光微加工。

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主要技术参数:

(1) 输出功率:>500 mW

(2) 重复频率:84 MHz±4 MHz

(3) 中心波长:790 nm±10 nm

(4) 功率稳定性:<±1%

(5) 光斑尺寸(1/e2):~1.5 mm

(6) 光束发散角(全角):<1 mrad

2. 光纤激光振荡器

Aria-F是我们为工业应用发展的光纤振荡器。凭借光纤器件极高的稳定性和对环境的不敏感性,这一产品不仅体积小巧,更可实现免维护和长期稳定。凭借我们特有的790 nm,100 fs激光输出,这一型号的激光可与我们成熟的放大级产品联用,实现真正可工业化的飞秒激光系统。

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主要技术参数:

(1) 波长1560 nm:功率>100 mW,脉宽<150 fs

(2) 波长790 nm:功率>20 mW,脉宽<100 fs

(3) 工作温度:15-40 ºC

(4) 3年免维护,7×24 h

(5) 应用:光线刻蚀、生物材料、超快加工

3. 高性能泵浦激光

超快激光放大器里面的关键部件是532 nm的泵浦激光,它决定了整套系统的输出功率和稳定性。Lucia和Myron是我们自己的泵浦激光产品,其设计经过多年使用和验证,性能和稳定性在国际上所有同类产品中都处于先进水平。

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主要技术参数:

(1) Lucia Nd:YLF:1-5 KHz高能量

(2) Myron Nd:YAG:10-25 KHz高重复率

(3) 527 nm或1053 nm输出

(4) 易更换、长寿命二极管泵浦模块

(5) 平均输出功率可达45W

(6) 精密电控实现多激光同步

4. 飞秒钛宝石放大器

我们的Phidia系列飞秒再生放大器系统也是在最先进的结构设计基础上经过多年摸索和改进形成的成熟产品,具有最好的电子控制系统,超高精度多台激光同步、脉冲选择输出、脉冲延迟调整等功能。通过与Aria-F光纤振荡器联用,是目前世界上唯一能应用于大规模工业生产的放大级钛宝石百飞秒脉冲激光器。

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主要技术参数:

(1) 高功率激光放大,不需晶体深度制冷

(2) 全保偏光纤激光振荡源的一体化设计

(3) 稳定性高、环境适应性强

(4) 可提供1KHz、10KHz、100KHz

5. 可降解心血管支架

将我们的光纤Phidia白飞秒激光与飞秒激光加工系统结合,实现一套易用的飞秒微加工平台。这一平台不仅可用于半导体、透明材料等样品的精密切割、打孔和表面处理,更可用于第三代金属及第四代高聚物可降解心血管支架的精密加工。目前我们已经拥有了从光源到加工系统的完整技术。

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主要技术参数:

(1) 光学系统设计

(2) 电子控制系统及程序设计

(3) 心血管支架设计和模拟

三、核心技术

1. 飞秒激光精密加工

飞秒激光具有精确的靶向聚焦定位特点,能够聚焦到比头发丝还要细的多的超细微区域,因而可以对任意材料进行微米/纳米级精度的加工。应用领域包括:无热效应精密切割打印、矿物成分分析、医学成像与微创手术设备,以及基础科学光谱研究等。

2. 可降解心血管支架加工技术

根据国家心血管疾病中心数据显示,中国心血管患病率处于持续上升阶段。心血管支架手术是治疗缺血性心脏病和心肌梗塞等心血管疾病的主要技术之一。传统的金属支架,术后需要服用抗凝药物,这类药物可能会引发出血;金属支架一旦植入就取不出来,本身也能造成血管堵塞,给患者带来很大的压力。 生物可吸收心血管支架,由高分子聚乳酸酯构建药物释放平台,1-2年内可被血管壁完全吸收。其设计理念是:支架植入后使狭窄血管得到扩大及机械支撑,同时释放出药物,防止再狭窄及过激免疫反应,之后支架缓慢被组织吸收,血管结构以及舒缩功能完全恢复至自然状态。这相对于金属支架有较大的优势。而目前可吸收心血管支架的一大应用难题来源于加工技术。 本公司的短脉冲放大级钛宝石飞秒激光产品在稳定性方面具有国际领先水平。我们的飞秒激光加工平台可实现任意图案高精度、大尺度的三维精密微加工,可制造出高质量的可降解心血管支架。

3. 教学仪器搭建平台

中国经济的发展、科学研究的进步越来越要求学生拥有综合动手能力,具备开发新技术的能力。而新技术的研发成功与否与科学工作者自身的仪器训练和知识水平息息相关。目前,本科生的实验教学中基本没有仪器制造方面的课时。这造成了人才教育的重大缺陷:学生创造新技术的基本训练,即如何制造工具。

本公司利用自身技术优势,以全国各高校与中学可以接受的非常低廉的成本来研发一系列教学仪器。这些仪器具备的基本功能包括:单原子成像、化学键振动的观测、光子的非弹性碰撞、重金属污染或食品安全检测等。我们还以这些仪器为基础来编写相应的教材,试图培养学生的综合能力,使他们掌握创造新工具的基本入门能力。

四、应用领域

1. 飞秒激光微加工。凭借极高的峰值功率和极短的脉冲宽度,飞秒激光可以对任意材料进行微米级甚至纳米级精度的加工,且没有加工热应力,适合高精度、要求严苛的产品加工。

2. 材料表面处理。飞秒激光可在材料表面实现纳米尺寸的微结构,这些微结构可以实现包括疏水、吸光等特性,甚至在金属表面直接呈现不同的颜色。

3. 高密度永久性3D数据存储。由于飞秒激光可以对透明介质进行加工,因此可借助类似激光内雕的方法在石英、蓝宝石等材料内部产生永久性的标记,实现高密度数据存储。与已有方法相比,此类的数据存储介质寿命几乎可认为是无限长,且难以被破坏。

4. 军用领域。用于军用红外传感器的黑硅材料的表面处理,高爆炸药、固体火箭推进剂材料的切割加工,以及钻石基宇航半导体器件的精密切割等。

5. 光学领域。可用于光波导、微流器件、光纤FBG以及微型光学器件的制作。

6. 医学领域。用飞秒激光进行手术,在整个光程中都不会有组织损伤。它在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、肿瘤治疗、外科医疗上都有其独特的优点和不可替代的作用。

五、应用案例

目前,我们将光纤Phidia白飞秒激光与飞秒激光加工系统结合,实现了一套易用的飞秒微加工平台,已经拥有了从光源到加工系统的完整技术。在实验室实现了精密打孔切割、透明材料中的三维精细微加工,并制造出高质量的可降解心血管支架。在教学仪器搭建方面,已经完成了整套拉曼光谱仪器的创建,并且本公司正与北大化学院合作进行教学实验。