Des résultats de recherche importants ont été réalisés dans le domaine des nouveaux dispositifs laser ultraviolets profonds

Récemment, avec le soutien de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, de la recherche fondamentale de Shenzhen et d'autres projets, le professeur adjoint Jin Limin, membre de l'équipe de micro-nano optoélectronique de l'Institut de technologie de Harbin (Shenzhen), a coopéré avec le professeur Wang Feng et le professeur Zhu Shide de la City University de Hong Kong et a publié un article de recherche dans la revue de renommée internationale Nature-Communications. L'Institut de technologie de Harbin (Shenzhen) est l'unité de communication.

Dispositifs laser sur puce UV profonds intenses sensibilisés Er3+ et leurs applications dans la détection de nanoparticules

L'article souligne que la lumière UV cohérente a des applications importantes dans les sciences de l'environnement et de la vie, mais que les lasers UV directs sont confrontés à des limitations en termes de coûts de fabrication et d'exploitation directs. L'équipe de recherche a proposé une stratégie laser DUV générée indirectement par un processus de conversion ascendante en tandem, c'est-à-dire construire une nanoparticule à plusieurs coques pour obtenir une sortie laser DUV à 290 nanomètres sous l'excitation de la longueur d'onde de communication longue distance de 1550 nanomètres. Dans l'industrie mature des télécommunications, où divers composants optiques sont facilement disponibles, les résultats de cette recherche fournissent une solution viable pour la construction de lasers à ondes courtes miniaturisés adaptés aux applications de dispositifs.
En ce qui concerne la recherche ci-dessus, l'article mentionne que le grand décalage anti-Stokes de 1260 nm (∼3,5 eV) provoque une combinaison en série d'une série de processus de conversion ascendante différents. Dans cette expérience, les processus d'upconversion Tm3+ et Er3+ sont confinés dans différentes coques par des nanostructures multicoquilles afin de réduire la dissipation d'énergie d'excitation causée par l'échange d'énergie incontrôlable entre différents processus d'upconversion. Cet article montre que le dopage Ce3+ est une condition nécessaire pour la réalisation de la conversion ascendante en domino, car Ce3+ supprime la conversion ascendante d'ordre élevé de Er3+ par relaxation croisée, et réalise l'inversion de population dominée par le niveau d'énergie 4I11/2, ce qui peut favoriser la Le transfert d'énergie de Er3+âYb3+ et le processus d'upconversion ultérieur de Yb3+âTm3+.
L'équipe a intégré ce matériau à un dispositif laser à micro-anneaux sur puce à Q élevé (2 × 105) pour la caractérisation optique, et a observé pour la première fois un rayonnement laser intense de conversion ascendante UV profond sensibilisé à Er3 +, Tm3 + favorisé par ce processus de conversion ascendante domino Ionic le rayonnement de conversion ascendante à cinq photons est sensible au facteur Q de la cavité laser, et des mesures de détection ont été effectuées avec des billes de polystyrène de taille similaire simulant des sécrétions de cellules cancéreuses, permettant la détection de nanoparticules en surveillant les changements de seuil laser de 290 nm, la taille de détection est la petite que 300 nm.