Viktige forskningsresultater har blitt gjort innen nye dype ultrafiolette laserenheter

Nylig, med støtte fra National Natural Science Foundation of China, Shenzhen Basic Research og andre prosjekter, samarbeidet assisterende professor Jin Limin, et medlem av Harbin Institute of Technology (Shenzhen) Micro-nano Optoelectronics-teamet, med professor Wang Feng og professor Zhu Shide of City University of Hong Kong, og publiserte en forskningsartikkel i det internasjonalt anerkjente tidsskriftet Nature-Communications. Harbin Institute of Technology (Shenzhen) er kommunikasjonsenheten.

Er3+ sensibiliserte intense dype UV-laserenheter på brikken og deres anvendelser i nanopartikkelsensing

Artikkelen påpeker at sammenhengende UV-lys har viktige anvendelser innen miljø- og biovitenskap, men direkte UV-lasere har begrensninger i direkte produksjons- og driftskostnader. Forskerteamet foreslo en DUV-laserstrategi indirekte generert gjennom en tandem-oppkonverteringsprosess, det vil si å konstruere en nanopartikkel med flere skall for å oppnå DUV-laserutgang på 290 nanometer under eksitasjonen av 1550 nanometer langdistansekommunikasjonsbølgelengden. I den modne telekommunikasjonsindustrien, hvor ulike optiske komponenter er lett tilgjengelige, gir resultatene av denne forskningen en levedyktig løsning for å bygge miniatyriserte kortbølgelasere som er egnet for enhetsapplikasjoner.
Når det gjelder forskningen ovenfor, nevner artikkelen at det store anti-Stokes-skiftet på 1260 nm (â3,5 eV) forårsaker en seriekombinasjon av en rekke forskjellige oppkonverteringsprosesser. I dette eksperimentet er Tm3+ og Er3+ oppkonverteringsprosessene begrenset i forskjellige skall av multi-shell nanostrukturer for å redusere eksitasjonsenergispredningen forårsaket av den ukontrollerbare energiutvekslingen mellom forskjellige oppkonverteringsprosesser. Denne artikkelen viser at Ce3+ doping er en nødvendig betingelse for realisering av domino oppkonvertering, fordi Ce3+ undertrykker høyordens oppkonvertering av Er3+ gjennom kryssavslapning, og realiserer populasjonsinversjonen dominert av 4I11/2 energinivået, som kan fremme Energioverføringen av Er3+âYb3+ og den påfølgende Yb3+âTm3+ oppkonverteringsprosessen.
Teamet integrerte dette materialet med en høy-Q (2×105) mikroringlaserenhet på brikken for optisk karakterisering, og observerte for første gang Er3+-sensibilisert intens dyp-UV-oppkonverteringslaserstråling, Tm3+ fremmet av denne domino-oppkonverteringsprosessen Ionic fem-foton oppkonverteringsstråling er følsom for Q-faktoren til laserhulen, og sensingmålinger ble utført med polystyrenkuler av lignende størrelse som simulerte kreftcellesekresjoner, noe som muliggjør nanopartikkelsensing ved å overvåke 290 nm laserterskelendringer, sensingsstørrelsen er som liten som 300 nm.