Viktiga forskningsresultat har gjorts inom området för nya djupa ultravioletta laseranordningar

Nyligen, med stöd av National Natural Science Foundation of China, Shenzhen Basic Research och andra projekt, samarbetade biträdande professor Jin Limin, en medlem av Harbin Institute of Technology (Shenzhen) Micro-nano Optoelectronics team, med professor Wang Feng och professor Zhu Shide of City University of Hong Kong, och publicerade en forskningsartikel i den internationellt kända tidskriften Nature-Communications. Harbin Institute of Technology (Shenzhen) är kommunikationsenheten.

Er3+ sensibiliserade intensiva djupa UV On-Chip laserenheter och deras tillämpningar inom nanopartikelavkänning

Artikeln påpekar att koherent UV-ljus har viktiga tillämpningar inom miljö- och biovetenskap, men direkta UV-lasrar har begränsningar i direkta tillverknings- och driftskostnader. Forskargruppen föreslog en DUV-laserstrategi som genereras indirekt genom en tandem-uppkonverteringsprocess, det vill säga att konstruera en nanopartikel med flera skal för att uppnå DUV-laserutdata vid 290 nanometer under exciteringen av 1550 nanometers långdistanskommunikationsvåglängd. I den mogna telekommunikationsindustrin, där olika optiska komponenter är lättillgängliga, ger resultaten av denna forskning en hållbar lösning för att bygga miniatyriserade kortvågslasrar som är lämpliga för enhetstillämpningar.
Beträffande ovanstående forskning nämner artikeln att det stora anti-Stokes-skiftet på 1260 nm (â3,5 eV) orsakar en seriekombination av en serie olika uppkonverteringsprocesser. I detta experiment är uppkonverteringsprocesserna Tm3+ och Er3+ begränsade i olika skal av nanostrukturer med flera skal för att minska excitationsenergiförlusten som orsakas av det okontrollerbara energiutbytet mellan olika uppkonverteringsprocesser. Detta dokument visar att Ce3+-dopning är en nödvändig förutsättning för att förverkliga domino-uppkonvertering, eftersom Ce3+ undertrycker den höga ordningens uppkonvertering av Er3+ genom korsavslappning och realiserar populationsinversionen som domineras av 4I11/2-energinivån, vilket kan främja Energiöverföringen av Er3+âYb3+ och den efterföljande Yb3+âTm3+ uppkonverteringsprocessen.
Teamet integrerade detta material med en hög-Q (2×105) on-chip mikroringlaserenhet för optisk karakterisering, och observerade för första gången Er3+-sensibiliserad intensiv djup-UV-uppkonverteringslaserstrålning, Tm3+ främjad av denna domino-uppkonverteringsprocess Jonisk fem-foton uppkonverteringsstrålning är känslig för Q-faktorn i laserkaviteten, och avkänningsmätningar utfördes med polystyrenpärlor av liknande storlek som simulerar cancercellsutsöndringar, vilket möjliggör nanopartikelavkänning genom att övervaka 290-nm lasertröskelförändringar, avkänningsstorleken är som liten som 300 nm.