Uusien syvä ultraviolettilaserlaitteiden alalla on saavutettu merkittäviä tutkimussaavutuksia

Äskettäin Kiinan kansallisen luonnontieteiden säätiön, Shenzhenin perustutkimuksen ja muiden hankkeiden tuella apulaisprofessori Jin Limin, Harbin Institute of Technology (Shenzhen) mikro-nanooptoelektroniikkatiimin jäsen, teki yhteistyötä professori Wang Fengin ja professori Zhun kanssa. Shide of City University of Hong Kong, ja julkaisi tutkimuspaperin kansainvälisesti tunnetussa Nature-Communications -lehdessä. Harbin Institute of Technology (Shenzhen) on viestintäyksikkö.

Er3+ -herkistetut intensiiviset syvä-UV-laserlaitteet ja niiden sovellukset nanopartikkelien tunnistuksessa

Artikkeli huomauttaa, että koherentilla UV-valolla on tärkeitä sovelluksia ympäristö- ja biotieteissä, mutta suorilla UV-lasereilla on rajoituksia suorissa valmistus- ja käyttökustannuksissa. Tutkimusryhmä ehdotti DUV-laserstrategiaa, joka generoidaan epäsuorasti tandem-upconversion prosessin kautta, toisin sanoen monikuorisen nanohiukkasen rakentamiseksi DUV-laserin tehon saavuttamiseksi 290 nanometrissä 1550 nanometrin pitkän matkan viestintäaallonpituuden virityksessä. Kypsällä tietoliikenneteollisuudella, jossa erilaisia ​​optisia komponentteja on helposti saatavilla, tämän tutkimuksen tulokset tarjoavat käyttökelpoisen ratkaisun laitesovelluksiin soveltuvien pienikokoisten lyhytaaltolaserien rakentamiseen.
Mitä tulee yllä olevaan tutkimukseen, artikkelissa mainitaan, että 1260 nm:n (â3,5 eV) suuri anti-Stokes-siirtymä aiheuttaa sarjayhdistelmän sarjasta erilaisia ​​ylösmuuntoprosesseja. Tässä kokeessa Tm3+- ja Er3+-ylämuunnosprosessit on rajattu eri kuoriin monikuorisilla nanorakenteilla vähentämään viritysenergian häviämistä, joka johtuu hallitsemattomasta energianvaihdosta eri ylöskonversioprosessien välillä. Tämä artikkeli osoittaa, että Ce3+-doping on välttämätön edellytys dominon ylöskonversion toteutumiselle, koska Ce3+ vaimentaa Er3+:n korkean tason ylöskonversiota ristirelaksaation kautta ja toteuttaa populaation inversion, jota hallitsee 4I11/2-energiataso, mikä voi edistää Er3+âYb3+:n energiansiirto ja sitä seuraava Yb3+âTm3+ ylöskonversioprosessi.
Tiimi integroi tämän materiaalin korkean Q:n (2 × 105) mikrorengaslaserlaitteeseen optista karakterisointia varten ja havaitsi ensimmäistä kertaa Er3+-herkistetyn intensiivisen syvän UV-upconversion lasersäteilyn, Tm3+:n, jota edistää tämä domino-ylösmuuntoprosessi Ionic. Viiden fotonin ylöskonversiosäteily on herkkä laserontelon Q-tekijälle, ja mittaukset tehtiin samankokoisilla polystyreenihelmillä, jotka simuloivat syöpäsolueritystä, mikä mahdollistaa nanohiukkasten havaitsemisen seuraamalla 290 nm:n laserkynnyksen muutoksia, tunnistuskoko on n. pieni kuin 300 nm.