新しい深紫外レーザー装置の分野で重要な研究成果が得られました

最近、中国国家自然科学財団、深セン基礎研究およびその他のプロジェクトの支援を受けて、ハルビン工業大学（深セン）マイクロナノオプトエレクトロニクスチームのメンバーであるジン・リーミン助教授が、王峰教授および朱教授と協力しました。香港城市大学の Shide 氏は、国際的に有名な雑誌 Nature-Communications に研究論文を発表しました。ハルビン工業大学（深セン）が通信部門です。

Er3+ 増感強力深紫外オンチップ レーザー デバイスとナノ粒子センシングにおけるその応用

この記事では、コヒーレント紫外光は環境科学や生命科学において重要な用途があるが、直接紫外レーザーは直接製造コストと運用コストの限界に直面していると指摘している。研究チームは、タンデムアップコンバージョンプロセスを通じて間接的に生成されるDUVレーザー戦略、つまり、1550ナノメートルの長距離通信波長の励起下で290ナノメートルのDUVレーザー出力を達成する多殻ナノ粒子を構築する戦略を提案した。さまざまな光学コンポーネントが容易に入手できる成熟した電気通信業界において、この研究の結果は、デバイス用途に適した小型短波長レーザーを構築するための実行可能なソリューションを提供します。
上記の研究に関して、この記事では、1260 nm (≈3.5 eV) の大きな反ストークス シフトが一連の異なるアップコンバージョン プロセスの組み合わせを引き起こすと述べています。この実験では、Tm3+ および Er3+ アップコンバージョン プロセスがマルチシェル ナノ構造によって異なるシェルに閉じ込められ、異なるアップコンバージョン プロセス間の制御不能なエネルギー交換によって引き起こされる励起エネルギーの散逸が低減されます。この論文は、Ce3+ ドーピングがドミノ アップコンバージョンの実現に必要な条件であることを示しています。これは、Ce3+ が交差緩和を通じて Er3+ の高次アップコンバージョンを抑制し、4I11/2 エネルギー準位によって支配される反転分布を実現するためです。 Er3+→Yb3+ のエネルギー移動とその後の Yb3+→Tm3+ アップコンバージョン プロセス。
研究チームは、光学特性評価のためにこの材料を高Q (2×105) オンチップマイクロリングレーザーデバイスと統合し、Er3+増感の強力な深紫外アップコンバージョンレーザー放射、このドミノアップコンバージョンプロセスによって促進されるTm3+を初めて観察した。 5光子アップコンバージョン放射線はレーザーキャビティのQファクターに敏感であり、癌細胞の分泌物をシミュレートする同様のサイズのポリスチレンビーズを使用してセンシング測定が実行され、290nmのレーザー閾値の変化を監視することでナノ粒子のセンシングが可能になりました。センシングサイズは次のとおりです。 300nmと小さい。