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Le développement et la fabrication de systèmes laser pour les applications biomédicales et en sciences de la vie exigent des niveaux extrêmement élevés de précision, de contrôle et de stabilité. Dans des applications telles que la thérapie photodynamique, la photo-immunothérapie, l’imagerie par fluorescence et l’illumination biomédicale, la performance d’un laser ne se juge pas uniquement à sa puissance, mais également à ses caractéristiques spectrales. La longueur d’onde doit être exacte, le profil spectral doit être parfaitement maîtrisé, et les composantes optiques faibles à proximité du signal principal doivent rester suffisamment visibles pour permettre des décisions d’ingénierie fiables.

Modulight est un fabricant finlandais de lasers opérant dans les domaines des sciences de la vie et du biomédical, ainsi que dans d’autres applications à forte valeur ajoutée. Ses technologies répondent à des usages exigeants tels que le traitement du cancer, l’ophtalmologie, l’endoscopie par fluorescence, la cytométrie en flux et la recherche biomédicale. En tant que fabricant de lasers verticalement intégré, Modulight maîtrise en interne la croissance épitaxiale, la fabrication de puces et l’assemblage de systèmes laser, avec un portefeuille couvrant des longueurs d’onde de l’ultraviolet à plus de 3 000 nm.

Dans de nombreuses applications biomédicales exigeantes, un appariement spectral précis entre la source laser et la molécule cible est essentiel. Les photosensibilisateurs, fluorophores et autres molécules n’absorbent que dans une bande de longueur d’onde étroite, et de faibles écarts peuvent réduire significativement l’efficacité. Pour Modulight, l’enjeu ne se limite pas à la vérification de la longueur d’onde centrale. L’entreprise doit également contrôler la largeur spectrale (linewidth), maintenir la stabilité en longueur d’onde dans le temps et en température, et minimiser les modes secondaires ou pics parasites susceptibles d’introduire des longueurs d’onde indésirables.

Cela est particulièrement critique dans les systèmes basés sur la fluorescence, où une ligne d’excitation intense peut être très proche d’une signature optique beaucoup plus faible, les deux devant être clairement distinguées. Si le bruit masque le signal de faible niveau, ou si l’analyseur ne dispose pas d’une dynamique suffisante, les ingénieurs perdent la visibilité sur des phénomènes déterminants pour l’application finale.

Le défi est encore plus marqué dans le domaine du visible, comme l’explique le Dr Lasse Orsila, ingénieur optique chez Modulight et médecin : « Les analyseurs de spectre optique adaptés sont beaucoup moins disponibles dans le visible que dans les bandes télécom ou proche infrarouge. Modulight avait donc besoin d’une plateforme combinant précision en longueur d’onde, forte sensibilité, large dynamique et facilité d’utilisation pour un large éventail de tâches de développement laser. »

Pour répondre à ces exigences, Modulight s’appuie sur les analyseurs de spectre optique Yokogawa, tant en R&D qu’en production. Les ingénieurs utilisent plusieurs OSAs couvrant différentes plages spectrales afin de caractériser les spectres dans le visible, évaluer la largeur de raie, analyser le comportement des filtres et examiner les composantes spectrales de faible niveau.

Le modèle AQ6373E est dédié à la caractérisation dans le visible, où la position en longueur d’onde et la forme spectrale sont critiques, tandis que les AQ6370E offrent une grande flexibilité pour la comparaison de traces, l’évaluation de filtres et l’analyse détaillée des sources laser.

« Ce que j’apprécie dans les analyseurs de spectre optique Yokogawa, c’est leur fiabilité et leur précision », ajoute le Dr Orsila. « Ils sont également très simples d’utilisation. L’offre d’OSAs dans le visible est beaucoup plus limitée que dans les domaines télécom ou proche infrarouge. Yokogawa couvre quasiment toutes les plages de longueurs d’onde avec lesquelles nous travaillons, et les performances dans le visible sont particulièrement importantes pour nous. »

Les analyseurs Yokogawa offrent à Modulight une plateforme fiable pour caractériser la longueur d’onde centrale, la largeur spectrale, les queues spectrales, la puissance du signal, les composantes de faible niveau et le taux de suppression des modes latéraux (SMSR) avec une grande clarté. Cela est particulièrement précieux dans des applications exigeantes telles que les systèmes à fluorescence, la photo-immunothérapie et les lasers ophtalmiques, où la précision spectrale et la pureté du signal optique sont critiques.

« Le rapport signal/bruit élevé, la large dynamique et la forte sensibilité dans le visible nous permettent d’obtenir des mesures fiables, même à des niveaux de signal optique très faibles », précise le Dr Orsila.

Au-delà des performances de mesure, la plateforme Yokogawa rend la caractérisation optique plus efficace au quotidien. La possibilité d’enregistrer, comparer et analyser les traces directement dans l’instrument permet aux ingénieurs d’évaluer plus rapidement et avec plus de confiance les dispositifs et filtres optiques.

Associés à une longue durée de vie, une excellente ergonomie et des performances constantes, les analyseurs de spectre optique Yokogawa sont devenus un outil de confiance dans le flux de travail de Modulight.

Grâce aux analyseurs AQ6373E et AQ6370E de Yokogawa, Modulight peut valider des technologies laser médicales et photoniques exigeantes avec le niveau de précision, de répétabilité et de clarté spectrale requis.