Важные научные достижения были сделаны в области новых лазерных устройств глубокого ультрафиолета.

Недавно, при поддержке Национального фонда естественных наук Китая, Шэньчжэньских фундаментальных исследований и других проектов, доцент Джин Лиминь, член команды микро-нано-оптоэлектроники Харбинского технологического института (Шэньчжэнь), сотрудничал с профессором Ван Фэном и профессором Чжу. Шиде из Городского университета Гонконга и опубликовал исследовательскую статью во всемирно известном журнале Nature-Communications. Харбинский технологический институт (Шэньчжэнь) является коммуникационным подразделением.

Сенсибилизированные Er3+ интенсивные лазерные устройства глубокого УФ-излучения на кристалле и их применение в обнаружении наночастиц

В статье указывается, что когерентный УФ-свет имеет важные применения в науках об окружающей среде и жизни, однако лазеры прямого УФ-излучения сталкиваются с ограничениями в прямых производственных и эксплуатационных затратах. Исследовательская группа предложила стратегию DUV-лазера, косвенно генерируемого посредством тандемного процесса преобразования с повышением частоты, то есть сконструировать многослойную наночастицу для достижения выходного сигнала DUV-лазера на длине волны 290 нанометров при возбуждении на длине волны дальней связи 1550 нанометров. В зрелой телекоммуникационной отрасли, где различные оптические компоненты легко доступны, результаты этого исследования обеспечивают жизнеспособное решение для создания миниатюрных коротковолновых лазеров, подходящих для приложений в устройствах.
Что касается вышеупомянутого исследования, в статье упоминается, что большой антистоксовый сдвиг на 1260 нм (~3,5 эВ) вызывает последовательное сочетание ряда различных процессов преобразования с повышением частоты. В этом эксперименте процессы ап-конверсии Tm3+ и Er3+ заключены в разных оболочках с помощью многослойных наноструктур, чтобы уменьшить рассеяние энергии возбуждения, вызванное неконтролируемым обменом энергией между различными процессами ап-конверсии. В этой статье показано, что легирование Ce3+ является необходимым условием для реализации ап-конверсии домино, поскольку Ce3+ подавляет ап-конверсию высокого порядка Er3+ за счет кросс-релаксации и реализует инверсию населенностей, в которой доминирует энергетический уровень 4I11/2, что может способствовать Перенос энергии Er3+—Yb3+ и последующий процесс ап-конверсии Yb3+—Tm3+.
Команда интегрировала этот материал с высокодобротным (2 × 105) микрокольцевым лазерным устройством на кристалле для оптических характеристик и впервые наблюдала сенсибилизированное Er3+ интенсивное лазерное излучение с повышением частоты в глубоком УФ-излучении, Tm3+, стимулируемое этим процессом домино с повышением частоты Ionic Пятифотонное излучение с повышением частоты чувствительно к добротности лазерного резонатора, и измерения обнаружения проводились с полистироловыми шариками аналогичного размера, имитирующими секрецию раковых клеток, что позволяет обнаруживать наночастицы путем отслеживания изменений порога лазера 290 нм, размер обнаружения составляет как небольшой, как 300 нм.