Model Calculations and Implementation of Filters and Hybrid Green VCSELs based on Optical Thin Film Stacks

This work introduced the novel conception of complex coupled hybrid VCSELs for the first time. Alternating organic and inorganic layers in the lasers provide periodic variation of refractive index and optical gain, which enable single mode operation and low threshold of the VCSELs. Model calculations revealed great reduction of the lasing threshold with factors over 30, in comparison with the existing micro-cavity lasers. Tunable green VCSEL has been also designed, implemented and analyzed taking advantage of the broad photoluminescence spectra of the organics. Free standing optical thin films without compressive stress are technologically implemented. Multiple membrane stacks with air gap in between have been fabricated for the implementation of complex coupled VCSEL structures. Complex coupled hybrid VCSEL is a very promising approach to fill the gaps in the green spectral range of the semiconductor lasers.

Absorptionsspektrometrie in der Kavität eines Halbleiterlasers unter Ausnutzung der Modenkonkurrenz zwischen zwei Moden

Motivation dieser Arbeit ist die Idee, ein höchst sensitives und selektives Spektroskop, welches gleichzeitig robust ist, auf Basis von Halbleiterlasern zum Einsatz in der Atemgasdiagnostik zu entwickeln. Technische Grundlage ist die Idee, die Probe innerhalb des Laserresonators zu vermessen (sogenannte intra cavity absorption spectroscopy, ICAS). Im speziellen soll durch die Verwendung des relativen Intensitätsrauschens zur Messwertbestimmung und die Verwendung von nur zwei Moden statt der sonst für ICAS verwendeten multimodigen Laser, die Empfindlichkeit erhöht, sowie die Messwerterfassung vereinfacht werden. Die Probe im Laserresonator zu Messen, hat den Vorteil, dass durch die multiple Hin­ und Rückreflektion die wirksame Pfadlänge durch die Probe vervielfacht wird. Dabei werden Verluste an den Resonatorspiegeln durch die Verstärkung der aktiven Zone des Lasers kompensiert. Außerdem wird durch die Konkurrenz der Moden um die idealerweise homogen verbreiterte Verstärkung im Laser die Empfindlichkeit noch einmal bedeutend erhöht. Schon eine geringe Absorption bei einer bestimmten Wellenlänge wird die Intensität des betroffenen Modes zugunsten der anderen Moden verringern. Die Arbeit beschäftigt sich zum einen mit der spektroskopischen Untersuchung zwei- er für die Atemgasdiagnostik relevanter Stoffe, Aceton und das in der Anästhesie häufig eingesetzte Propofol, um das Umfeld, in dem der Laser Verwendung finden soll, zu beleuchten. Diese Untersuchungen flossen in die Entwicklung des später zum Sensor auszubauenden Lasers ein. Für den Laser wurden in der Telekommunikation übliche, glasfaserbasierte, robuste Standardbauteile wie ein optischer Halbleiterverstärker (semiconductor optical amplifier, SOA), Faserkoppler und Faser­Bragg­Gitter verwendet. Die Bauteile wurden charakterisiert. Teilaspekte des Aufbaus wurden mit der Software CAMFR simuliert. Schließlich wurde der Laser als solcher aufgebaut und charakterisiert. Das Ziel der Zweimodigkeit, in einem Intervall von 2 nm durchstimmbar, konnte erreicht werden. An einem vom Heinrich­Hertz­Institut in Berlin entwickelten zweimodigen Halbleiterlasers wurden Untersuchungen der Idee zur Vereinfachung der Messwerterfassung mittels relativen Intensitätsrauschens (relative intensity noise, RIN) durchgeführt. Als Messgröße stellt das RIN die Amplituden der Intensitätsschwankungen des Lasers gegen die Frequenzen der Intensitätsschwankungen als Rauschspektrum dar. Es konnte nachgewiesen werden, dass das Rauschspektrum charakteristisch für das Oszillationsverhalten des Lasers ist.

Optical Characterization of Organic Gain Materials for UV-emitting Hybrid Complex Coupled VCSELs

In this thesis, optical gain measurement setup based on variable stripe length method is designed, implemented and improved. The setup is characterized using inorganic and organic samples. The optical gain of spiro-quaterphenyl is calculated and compared with measurements from the setup. Films with various thicknesses of spiro-quaterphenyl, methoxy-spiro-quaterphenyl and phenoxy-spiro-quaterphenyl are deposited by a vacuum vapor deposition technique forming asymmetric slab waveguides. The optical properties, laser emission threshold, optical gain and loss coefficient for these films are measured. Additionally, the photodegradation during pumping process is investigated.

Femtosecond laser processing of crystalline silicon

This paper reports the surface morphologies and ablation of crystalline silicon wafers irradiated by infra-red 775 nm Ti:sapphire femtosecond laser. The effects of energy fluences (below and above single-pulse modification) with different number of pulses were studied. New morphological features such as pits, cracks formation, Laser-Induced Periodic Surface Structures (LIPSS) and ablation were observed. The investigation indicated that there are two distinct mechanisms under femtosecond laser irradiation: low fluence regime with different morphological features and high fluence regime with high material removal and without complex morphological features.

Room-temperature continuous-wave operation of GaInNAs/GaAs quantum dot laser with GaAsN barrier grown by solid source molecular beam epitaxy

We present the results of GaInNAs/GaAs quantum dot structures with GaAsN barrier layers grown by solid source molecular beam epitaxy. Extension of the emission wavelength of GaInNAs quantum dots by ~170nm was observed in samples with GaAsN barriers in place of GaAs. However, optimization of the GaAsN barrier layer thickness is necessary to avoid degradation in luminescence intensity and structural property of the GaInNAs dots. Lasers with GaInNAs quantum dots as active layer were fabricated and room-temperature continuous-wave lasing was observed for the first time. Lasing occurs via the ground state at ~1.2μm, with threshold current density of 2.1kA/cm[superscript 2] and maximum output power of 16mW. These results are significantly better than previously reported values for this quantum-dot system.

Láseres fraccionales en el tratamiento de cicatrices de acné y postquirúrgicas: revisión sistemática de la literatura

Resumen Introducción: el tratamiento de cicatrices de acné y post-quirúrgicas con láseres fraccionales abre una frontera en el manejo de una patología con una alta incidencia alrededor del mundo y sobre la cual no existe un tratamiento gold-standar. Objetivo: determinar la efectividad de los láseres fraccionales en el manejo de cicatrices post acné y postquirúrgicas y al determinar los eventos adversos más comunes asociados al uso de esta tecnología. Materiales y métodos: Se realizó una búsqueda sistemática (Cochrane, Pub Med, Science Direct, Ovid, Hinari, Interscience y Lilacs,) de ensayos clínicos controlados publicados hasta diciembre de 2009. Se seleccionaron cuatro ensayos clínicos controlados aleatorizados con base en su calidad metodológica y se extrajeron los siguientes datos: tamaño de la muestra, parámetros, tipo de cicatrices, resultados, eventos adversos y grado de satisfacción. Igualmente se estudiaron una amplia variedad de revisiones en cuanto a la fisiopatología, morfología y severidad de las cicatrices y los métodos actuales de tratamiento. Resultados: la tecnología fraccional es efectiva en el tratamiento de cicatrices de acné y post-quirúrgicas al lograr mejoría en textura, color y aspecto general, que osciló entre el 50 y 70% evidenciada en los estudios incluidos en la revisión (24, 25, 26, 27). La satisfacción de los pacientes superó el 60%. Se observó una baja incidencia de efectos adversos de carácter leve y transitorio, corta incapacidad y la principal de ellas fue la hiperpigmentación postinflamatoria. Conclusión: la fototermólisis fraccional es efectiva y segura en el tratamiento de cicatrices de acné y post-quirúrgicas y presenta ventajas frente a otros sistemas (26, 27). Los métodos que combinan diferentes láseres aportan un mayor beneficio. Palabras clave: fototermólisis fraccional, láseres fraccionados, cicatrices post-acné, cicatrices postquirúrgicas, cicatrización.

Laser Health and Safety Interactive Video

This short video is designed to make you think about the safety aspects of working with lasers within laser laboratories. Postgraduates and research fellows work with many different types of lasers in a variety of different experimental conditions. These lasers are often more powerful than those used as an undergraduate and require additional safety practices. The video was demonstrated to the EUNIS 2008 conference Aarhus, Denmark, and was a finalist in the Dorup E-Learning Award.

Laser emeregency details

Form to provide information and assistance when there has been / suspected eye exposure to laser radiation

Efectos sesión por sesión de la depilación láser en axilas

Los resultados en depilación láser son variables entre los diferentes equipos y pacientes, alcanzando reducciones de hasta el 25% por sesión en la literatura disponible. En la práctica clínica se utiliza el conteo de pelos como instrumento para modificar parámetros de tratamiento y realizar cambios o combinaciones de los láseres con el fin de alcanzar la máxima reducción posible. Materiales y métodos: En una cohorte histórica se analizaron 298 sesiones (79 pacientes) a los que se determinó variables clínicas registradas de reducción de pelo con tres láseres diferentes, junto a parámetros para cada uno de los equipos, a un intervalo máximo de 90 días entre cada sesión. Resultados: Se evaluaron 79 mujeres para un total de 298 sesiones, con un rango de edad entre los 18 y 67 años, fototipo de piel III-V, intervalo entre sesiones de 14 a 90 días. Los equipos utilizados fueron Soprano XLi® (64.7%), Lightsheer® (18.4%) y Alexandrita (16.9%). Los promedios de reducción fueron en la primera sesión 43.3±32%, segunda sesión 55.8±42.1%, tercera sesión 48.1±16%, cuarta sesión 51.8±26.6%, quinta sesión 61.2±26.7%.(p<0.001). Se encontró una baja incidencia de complicaciones (7.6% de pacientes), siendo significativa la presencia de éstas con Lightsheer® y Alexandrita, a diferencia del Soprano®. Discusión: Éste estudio longitudinal mostró altas reducciones sesión a sesión comparadas con las disponibles en la literatura, independientemente del equipo utilizado. Soprano® presentó un mejor perfil de seguridad que Lightsheer® y Alexandrita.

Macrodisco y glaucoma en individuos estudiados con tomografía óptica coherente

Introducción: El glaucoma representa la tercera causa de ceguera a nivel mundial y un diagnóstico oportuno requiere evaluar la excavación del nervio óptico que está relacionada con el área del mismo. Existen reportes de áreas grandes (macrodiscos) que pueden ser protectoras, mientras otros las asocian a susceptibilidad para glaucoma. Objetivo: Establecer si existe asociación entre macrodisco y glaucoma en individuos estudiados con Tomografía Optica Coherente (OCT ) en la Fundación Oftalmológica Nacional. Métodos: Estudio transversal de asociación que incluyó 25 ojos con glaucoma primario de ángulo abierto y 74 ojos sanos. A cada individuo se realizó examen oftalmológico, campo visual computarizado y OCT de nervio óptico. Se compararon por grupos áreas de disco óptico y número de macrodiscos, definidos según Jonas como un área de la media más dos desviaciones estándar y según Adabache como área ≥3.03 mm2 quien evaluó población Mexicana. Resultados: El área promedio de disco óptico fue 2,78 y 2,80 mm2 glaucoma Vs. sanos. De acuerdo al criterio de Jonas, se observó un macrodisco en el grupo sanos y según criterio de Adabache se encontraron ocho y veinticinco macrodiscos glaucoma Vs. sanos. (OR=0,92 IC95%=0.35 – 2.43). Discusión: No hubo diferencia significativa (P=0.870) en el área de disco entre los dos grupos y el porcentaje de macrodiscos para los dos grupos fue similar, aunque el bajo número de éstos no permitió concluir en términos estadísticos sobre la presencia de macrodisco y glaucoma.

Laser controlled areas (NPL)

Short video produced by the National Physical Laboratories on class 3B and 4 laser controlled areas

Laser alignment (NPL)

Short video on laser alignment produced by the National Physical Laboratory

Laser Eyewear and filters (NPL)

Short video on laser eyewear and filters produced by the National Physical Laboratory (NPL)

Laser classification (NPL)

Short video on laser classification produced by the National Physical Laboratory

Incidencia de fibrilación auricular en pacientes con dispositivos de estimulación cardiaca con cardiopatía chagásica y no chagásica

La posible asociación entre el desarrollo de fibrilación auricular (FA) con la presencia de cardiopatía chagásica en una población portadora de dispositivos cardiacos de estimulación no está descrita. Se presenta un estudio de tipo cohorte retrospectivo realizado en la FCI que recopila las principales características clínicas de una población de pacientes con cardiopatía de variada etiología y portadores de dispositivos cardiacos buscando evaluar la incidencia de FA en presencia de cardiomiopatía de origen chagásico y no chagásico. A la fecha no se cuenta con una base de datos institucional ni regional que contenga las variables analizadas. Durante los 5 meses que duró la construcción de la base de datos se incluyeron 99 sujetos de investigación. Se implantaron 42 marcapasos bicamerales, 39 cardiodesfibriladores bicamerales, 6 dispositivos correspondientes cardiodesfibrilador con función de resincronización cardiaca, 2 resincronizadores cardiacos sin función de cardiodesfibrilador y 7 cardiodesfibriladores unicamerales. De los 99 sujetos recolectados se presentaron 8 desenlaces (FA de novo) y de esos solamente 1 pertenece al grupo de pacientes con cardiomiopatía chagásica. Este número reducido de desenlaces no permitió desarrollar un modelo de regresión de Cox y ni otros tipos de análisis estadísticos planteados en el protocolo inicial debido al bajo número de casos y pobre poder estadístico. Esta dificultad es inherente a la naturaleza del problema a estudiar y al corto tiempo de seguimiento. Por lo anterior no se puede establecer si existe una relación entre la presencia de serología positiva para infección por T. Cruzi y la presencia de FA de novo.