Importanti risultati di ricerca sono stati raggiunti nel campo dei nuovi dispositivi laser ultravioletti profondi

Recentemente, con il sostegno della National Natural Science Foundation of China, della ricerca di base di Shenzhen e di altri progetti, l'assistente professore Jin Limin, membro del team di micro-nano-optoelettronica dell'Harbin Institute of Technology (Shenzhen), ha collaborato con il professor Wang Feng e il professor Zhu Shide della City University di Hong Kong, e ha pubblicato un documento di ricerca sulla rivista di fama internazionale Nature-Communications. Harbin Institute of Technology (Shenzhen) è l'unità di comunicazione.

Dispositivi laser on-chip sensibilizzati UV profondi intensi sensibilizzati Er3+ e loro applicazioni nel rilevamento di nanoparticelle

L'articolo sottolinea che la luce UV coerente ha importanti applicazioni nelle scienze ambientali e della vita, tuttavia i laser UV diretti devono affrontare limitazioni nella fabbricazione diretta e nei costi operativi. Il team di ricerca ha proposto una strategia laser DUV generata indirettamente attraverso un processo di upconversion tandem, ovvero costruire una nanoparticella multi-shell per ottenere l'uscita laser DUV a 290 nanometri sotto l'eccitazione della lunghezza d'onda di comunicazione a lunga distanza di 1550 nanometri. Nell'industria delle telecomunicazioni matura, dove sono facilmente disponibili vari componenti ottici, i risultati di questa ricerca forniscono una soluzione praticabile per la costruzione di laser a onde corte miniaturizzati adatti per applicazioni di dispositivi.
Per quanto riguarda la ricerca di cui sopra, l'articolo menziona che il grande spostamento anti-Stokes di 1260 nm (≥3,5 eV) provoca una combinazione in serie di una serie di diversi processi di upconversion. In questo esperimento, i processi di upconversion Tm3+ ed Er3+ sono confinati in gusci diversi da nanostrutture multi-shell per ridurre la dissipazione dell'energia di eccitazione causata dallo scambio di energia incontrollabile tra i diversi processi di upconversion. Questo documento mostra che il drogaggio di Ce3+ è una condizione necessaria per la realizzazione dell'upconversion del domino, perché Ce3+ sopprime l'upconversion di ordine elevato di Er3+ attraverso il rilassamento incrociato e realizza l'inversione della popolazione dominata dal livello di energia 4I11/2, che può promuovere il Il trasferimento di energia di Er3+âYb3+ e il successivo processo di upconversion di Yb3+âTm3+.
Il team ha integrato questo materiale con un dispositivo laser a microring su chip ad alto Q (2 × 105) per la caratterizzazione ottica e ha osservato per la prima volta la radiazione laser di upconversion deep-UV intensa sensibilizzata da Er3+, Tm3+ promossa da questo processo di upconversion domino Ionico la radiazione di upconversion a cinque fotoni è sensibile al fattore Q della cavità laser e le misurazioni di rilevamento sono state eseguite con sfere di polistirene di dimensioni simili che simulano le secrezioni di cellule tumorali, consentendo il rilevamento di nanoparticelle monitorando i cambiamenti della soglia del laser a 290 nm, la dimensione di rilevamento è come piccolo come 300 nm.