Ang mga mahahalagang tagumpay sa pananaliksik ay ginawa sa larangan ng mga bagong deep ultraviolet laser device

Kamakailan, sa suporta ng National Natural Science Foundation ng China, Shenzhen Basic Research at iba pang mga proyekto, ang Assistant Professor Jin Limin, isang miyembro ng Harbin Institute of Technology (Shenzhen) Micro-nano Optoelectronics team, ay nakipagtulungan kay Propesor Wang Feng at Propesor Zhu Shide ng City University of Hong Kong, at naglathala ng isang research paper sa internationally renowned journal Nature-Communications. Ang Harbin Institute of Technology (Shenzhen) ay ang yunit ng komunikasyon.

Er3+ Sensitized Intense Deep UV On-Chip Laser Devices at ang Kanilang Aplikasyon sa Nanoparticle Sensing

Itinuturo ng artikulo na ang magkakaugnay na ilaw ng UV ay may mahahalagang aplikasyon sa mga agham sa kapaligiran at buhay, gayunpaman ang direktang UV laser ay nahaharap sa mga limitasyon sa direktang katha at mga gastos sa pagpapatakbo. Ang pangkat ng pananaliksik ay nagmungkahi ng isang diskarte sa DUV laser na hindi direktang nabuo sa pamamagitan ng isang tandem upconversion na proseso, iyon ay, upang bumuo ng isang multi-shelled nanoparticle upang makamit ang DUV laser output sa 290 nanometer sa ilalim ng paggulo ng 1550 nanometer long-distance na wavelength ng komunikasyon. Sa mature na industriya ng telekomunikasyon, kung saan ang iba't ibang optical component ay madaling makuha, ang mga resulta ng pananaliksik na ito ay nagbibigay ng isang praktikal na solusyon para sa pagbuo ng mga miniaturized na short-wave laser na angkop para sa mga application ng device.
Tungkol sa pananaliksik sa itaas, binanggit ng artikulo na ang 1260 nm (â3.5 eV) malaking anti-Stokes shift ay nagdudulot ng serye ng kumbinasyon ng isang serye ng iba't ibang proseso ng upconversion. Sa eksperimentong ito, ang mga proseso ng upconversion ng Tm3+ at Er3+ ay nakakulong sa iba't ibang mga shell ng mga multi-shell nanostructure upang bawasan ang pagwawaldas ng enerhiya ng paggulo na dulot ng hindi nakokontrol na pagpapalitan ng enerhiya sa pagitan ng iba't ibang proseso ng upconversion. Ipinapakita ng papel na ito na ang Ce3+ doping ay isang kinakailangang kondisyon para sa pagsasakatuparan ng domino upconversion, dahil pinipigilan ng Ce3+ ang high-order upconversion ng Er3+ sa pamamagitan ng cross-relaxation, at napagtanto ang inversion ng populasyon na pinangungunahan ng 4I11/2 na antas ng enerhiya, na maaaring magsulong ng Ang paglipat ng enerhiya ng Er3+âYb3+ at ang kasunod na proseso ng conversion na Yb3+âTm3+.
Isinama ng team ang materyal na ito sa isang high-Q (2×105) on-chip microring laser device para sa optical characterization, at naobserbahan sa unang pagkakataon ang Er3+-sensitized intense deep-UV upconversion laser radiation, Tm3+ na na-promote ng domino upconversion process na Ionic na ito. Ang five-photon upconversion radiation ay sensitibo sa Q-factor ng laser cavity, at isinagawa ang sensing measurements na may katulad na laki ng polystyrene beads na tinutulad ang cancer cell secretions, na nagpapagana ng nanoparticle sensing sa pamamagitan ng pagsubaybay sa 290-nm laser threshold na pagbabago, ang laki ng sensing ay bilang maliit na 300 nm.