Er zijn belangrijke onderzoeksresultaten geboekt op het gebied van nieuwe diep-ultraviolette laserapparaten

Onlangs heeft assistent-professor Jin Limin, een lid van het Harbin Institute of Technology (Shenzhen) Micro-nano Optoelectronics-team, met de steun van de National Natural Science Foundation of China, Shenzhen Basic Research en andere projecten, samengewerkt met professor Wang Feng en professor Zhu Shide van City University of Hong Kong, en publiceerde een onderzoekspaper in het internationaal gerenommeerde tijdschrift Nature-Communications. Harbin Institute of Technology (Shenzhen) is de communicatie-eenheid.

Er3+ Sensitized Intense Deep UV On-Chip laserapparaten en hun toepassingen bij het detecteren van nanodeeltjes

Het artikel wijst erop dat coherent UV-licht belangrijke toepassingen heeft in milieu- en biowetenschappen, maar directe UV-lasers hebben te maken met beperkingen in directe fabricage- en bedrijfskosten. Het onderzoeksteam stelde een DUV-laserstrategie voor die indirect werd gegenereerd door een tandem-upconversieproces, dat wil zeggen om een ​​nanodeeltje met meerdere schalen te construeren om DUV-laseroutput te bereiken bij 290 nanometer onder de excitatie van de 1550 nanometer langeafstandscommunicatiegolflengte. In de volwassen telecommunicatie-industrie, waar verschillende optische componenten direct beschikbaar zijn, bieden de resultaten van dit onderzoek een levensvatbare oplossing voor het bouwen van geminiaturiseerde kortegolflasers die geschikt zijn voor apparaattoepassingen.
Met betrekking tot het bovenstaande onderzoek vermeldt het artikel dat de 1260 nm (â3,5 eV) grote anti-Stokes-verschuiving een reekscombinatie veroorzaakt van een reeks verschillende opconversieprocessen. In dit experiment worden de Tm3+ en Er3+ upconversieprocessen opgesloten in verschillende schillen door multi-shell nanostructuren om de dissipatie van excitatie-energie te verminderen die wordt veroorzaakt door de oncontroleerbare energie-uitwisseling tussen verschillende upconversieprocessen. Dit artikel laat zien dat Ce3+-doping een noodzakelijke voorwaarde is voor de realisatie van domino-opconversie, omdat Ce3+ de hogere-orde opconversie van Er3+ onderdrukt door kruisrelaxatie, en de populatie-inversie realiseert die wordt gedomineerd door het 4I11/2-energieniveau, wat de De energieoverdracht van Er3+âYb3+ en het daaropvolgende Yb3+âTm3+ opconversieproces.
Het team integreerde dit materiaal met een high-Q (2×105) on-chip microring-laserapparaat voor optische karakterisering, en observeerde voor het eerst Er3+-gesensibiliseerde intense diep-UV upconversion laserstraling, Tm3+ gepromoot door dit domino upconversion-proces Ionisch vijf-foton upconversion-straling is gevoelig voor de Q-factor van de laserholte, en detectiemetingen werden uitgevoerd met polystyreenkorrels van vergelijkbare grootte die afscheidingen van kankercellen simuleren, waardoor detectie van nanodeeltjes mogelijk werd door 290-nm laserdrempelveranderingen te bewaken, de detectiegrootte is als klein als 300 nm.