Важливі наукові досягнення досягнуті в області нових лазерних пристроїв глибокого ультрафіолетового випромінювання

Нещодавно за підтримки Національного фонду природничих наук Китаю, фундаментальних досліджень Шеньчженя та інших проектів доцент Цзінь Лімін, член групи мікронанооптоелектроніки Харбінського технологічного інституту (Шеньчжень), співпрацював з професором Ван Феном і професором Чжу Шиде з Міського університету Гонконгу та опублікував дослідницьку статтю у всесвітньо відомому журналі Nature-Communications. Комунікаційним підрозділом є Харбінський технологічний інститут (Шеньчжень).

Er3+ сенсибілізовані інтенсивні глибокі ультрафіолетові лазерні пристрої на кристалі та їх застосування в зондуванні наночастинок

У статті вказується, що когерентне ультрафіолетове світло має важливе застосування в науках про навколишнє середовище та життя, однак прямі ультрафіолетові лазери стикаються з обмеженнями щодо прямих витрат на виготовлення та експлуатації. Дослідницька група запропонувала стратегію лазера DUV, опосередковано згенеровану через процес тандемного підвищення, тобто побудувати наночастинку з кількома оболонками для досягнення виходу лазера DUV на 290 нанометрів під впливом довжини хвилі зв’язку 1550 нанометрів. У зрілій галузі телекомунікацій, де різноманітні оптичні компоненти легко доступні, результати цього дослідження забезпечують життєздатне рішення для створення мініатюрних короткохвильових лазерів, придатних для пристроїв.
Стосовно вищезазначеного дослідження в статті згадується, що великий антистоксів зсув 1260 нм (â3,5 еВ) викликає послідовну комбінацію низки різних процесів підвищення. У цьому експерименті процеси підвищувального перетворення Tm3+ і Er3+ обмежуються різними оболонками багатошаровими наноструктурами, щоб зменшити розсіювання енергії збудження, спричинене неконтрольованим обміном енергією між різними процесами підвищувального перетворення. Ця стаття показує, що допування Ce3+ є необхідною умовою для реалізації підвищувальної конверсії доміно, оскільки Ce3+ пригнічує підвищувальну конверсію високого порядку Er3+ через крос-релаксацію та реалізує інверсію заселеності, де домінує рівень енергії 4I11/2, що може сприяти Передача енергії Er3+âYb3+ і подальший процес підвищення Yb3+âTm3+.
Команда інтегрувала цей матеріал із мікрокільцевим лазерним пристроєм високої добротності (2×105) для оптичної характеристики та вперше спостерігала інтенсивне лазерне випромінювання глибокого ультрафіолетового перетворення, сенсибілізоване Er3+, Tm3+, яке сприяло цьому процесу доміно-перетворення Ionic п'ятифотонне випромінювання з підвищенням частоти чутливе до Q-фактора лазерного резонатора, і вимірювання датчиків проводилися з полістирольними кульками подібного розміру, що імітує секрецію ракових клітин, що дозволяє сприймати наночастинки шляхом моніторингу порогових змін лазера на 290 нм, розмір зондування такий, як малий як 300 нм.