Realizações de pesquisa importantes foram feitas no campo de novos dispositivos de laser ultravioleta profundo

Recentemente, com o apoio da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pesquisa básica de Shenzhen e outros projetos, o professor assistente Jin Limin, membro da equipe de micro-nano optoeletrônica do Instituto de Tecnologia de Harbin (Shenzhen), cooperou com o professor Wang Feng e o professor Zhu Shide da City University of Hong Kong, e publicou um trabalho de pesquisa na revista de renome internacional Nature-Communications. Harbin Institute of Technology (Shenzhen) é a unidade de comunicação.

Dispositivos Laser On-Chip de UV Profundo Sensibilizado com Er3+ e suas Aplicações na Detecção de Nanopartículas

O artigo aponta que a luz UV coerente tem aplicações importantes nas ciências ambientais e da vida, no entanto, os lasers UV diretos enfrentam limitações nos custos diretos de fabricação e operação. A equipe de pesquisa propôs uma estratégia de laser DUV gerada indiretamente por meio de um processo de upconversion em tandem, ou seja, para construir uma nanopartícula com várias camadas para obter uma saída de laser DUV a 290 nanômetros sob a excitação do comprimento de onda de comunicação de longa distância de 1550 nanômetros. Na indústria de telecomunicações madura, onde vários componentes ópticos estão prontamente disponíveis, os resultados desta pesquisa fornecem uma solução viável para a construção de lasers de ondas curtas miniaturizados adequados para aplicações de dispositivos.
Em relação à pesquisa acima, o artigo menciona que o grande deslocamento anti-Stokes de 1260 nm (â3,5 eV) causa uma combinação em série de uma série de diferentes processos de conversão ascendente. Neste experimento, os processos de upconversion de Tm3+ e Er3+ são confinados em diferentes camadas por nanoestruturas multi-shell para reduzir a dissipação de energia de excitação causada pela troca incontrolável de energia entre diferentes processos de upconversion. Este artigo mostra que a dopagem do Ce3+ é uma condição necessária para a realização da conversão ascendente do dominó, porque o Ce3+ suprime a conversão ascendente de alta ordem do Er3+ por meio de relaxamento cruzado e realiza a inversão da população dominada pelo nível de energia 4I11/2, que pode promover a A transferência de energia de Er3+âYb3+ e o subsequente processo de upconversion de Yb3+âTm3+.
A equipe integrou este material com um dispositivo de laser de microanel on-chip de alto Q (2 × 105) para caracterização óptica e observou pela primeira vez a intensa radiação laser de upconversion ultravioleta profunda sensibilizada por Er3+, Tm3+ promovida por este processo de upconversion dominó Ionic a radiação de conversão ascendente de cinco fótons é sensível ao fator Q da cavidade do laser, e as medições de detecção foram realizadas com grânulos de poliestireno de tamanho semelhante simulando secreções de células cancerígenas, permitindo a detecção de nanopartículas monitorando as mudanças de limiar do laser de 290 nm, o tamanho de detecção é tão pequeno como 300 nm.