ความสำเร็จด้านการวิจัยที่สำคัญเกิดขึ้นในด้านอุปกรณ์เลเซอร์อัลตราไวโอเลตแบบลึกใหม่

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ด้วยการสนับสนุนของมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีน การวิจัยพื้นฐานเซินเจิ้น และโครงการอื่น ๆ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Jin Limin สมาชิกของ Harbin Institute of Technology (Shenzhen) ทีมไมโครนาโนออปโตอิเล็กทรอนิกส์ร่วมมือกับศาสตราจารย์ Wang Feng และศาสตราจารย์ Zhu Shide of City University of Hong Kong และตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสาร Nature-Communications ที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติ สถาบันเทคโนโลยีฮาร์บิน (เซินเจิ้น) เป็นหน่วยการสื่อสาร

Er3+ Sensitized Intense Deep UV On-Chip Laser Devices และการประยุกต์ใช้ในการตรวจจับอนุภาคนาโน

บทความชี้ให้เห็นว่าแสง UV ที่สอดคล้องกันมีการใช้งานที่สำคัญในด้านสิ่งแวดล้อมและวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต อย่างไรก็ตาม เลเซอร์ UV โดยตรงมีข้อจำกัดในการผลิตโดยตรงและต้นทุนการดำเนินงาน ทีมวิจัยได้เสนอกลยุทธ์เลเซอร์ DUV ที่สร้างขึ้นโดยทางอ้อมผ่านกระบวนการแปลงแบบควบคู่ นั่นคือการสร้างอนุภาคนาโนหลายเปลือกเพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์ DUV ที่ 290 นาโนเมตรภายใต้การกระตุ้นของความยาวคลื่นการสื่อสารทางไกล 1550 นาโนเมตร ในอุตสาหกรรมโทรคมนาคมที่พัฒนาเต็มที่แล้ว ซึ่งมีส่วนประกอบออปติคัลต่างๆ พร้อมใช้งาน ผลการวิจัยนี้ให้โซลูชันที่ใช้การได้สำหรับการสร้างเลเซอร์คลื่นสั้นขนาดเล็กที่เหมาะสำหรับการใช้งานอุปกรณ์
เกี่ยวกับการวิจัยข้างต้น บทความระบุว่า 1260 nm (â3.5 eV) anti-Stokes shift ขนาดใหญ่ทำให้เกิดการรวมกันของชุดของกระบวนการ upconversion ที่แตกต่างกัน ในการทดลองนี้ กระบวนการอัปคอนเวอร์ชัน Tm3+ และ Er3+ ถูกจำกัดอยู่ในเชลล์ที่แตกต่างกันโดยโครงสร้างนาโนหลายเชลล์เพื่อลดการกระจายพลังงานกระตุ้นที่เกิดจากการแลกเปลี่ยนพลังงานที่ไม่สามารถควบคุมได้ระหว่างกระบวนการอัปคอนเวอร์ชันต่างๆ เอกสารนี้แสดงให้เห็นว่าการเติม Ce3+ เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำให้เป็นจริงของการแปลงโดมิโน เนื่องจาก Ce3+ ยับยั้งการแปลงระดับสูงของ Er3+ ผ่านการผ่อนคลายข้าม และตระหนักถึงการผกผันของประชากรที่ครอบงำโดยระดับพลังงาน 4I11/2 ซึ่งสามารถส่งเสริม การถ่ายโอนพลังงานของ Er3+âYb3+ และกระบวนการ upconversion Yb3+âTm3+ ที่ตามมา
ทีมงานรวมวัสดุนี้เข้ากับอุปกรณ์เลเซอร์ไมโครริงบนชิป Q สูง (2 × 105) สำหรับการระบุลักษณะทางแสง และเป็นครั้งแรกที่สังเกตเห็นการแผ่รังสีเลเซอร์อัปคอนเวอร์ชันชันลึกแบบลึก-ยูวีเข้มข้นที่ไวต่อแสง Er3+, Tm3+ ที่ได้รับการส่งเสริมโดยกระบวนการอัปคอนเวอร์ชันแบบโดมิโนไอออนิก การแผ่รังสีอัปคอนเวอร์ชัน 5 โฟตอนมีความไวต่อ Q-factor ของโพรงเลเซอร์ และทำการวัดการตรวจจับด้วยเม็ดพอลิสไตรีนขนาดใกล้เคียงกันเพื่อจำลองการหลั่งเซลล์มะเร็ง เปิดใช้งานการตรวจจับอนุภาคนาโนโดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงขีดจำกัดของเลเซอร์ 290 นาโนเมตร ขนาดการตรวจจับเท่ากับ ขนาดเล็กถึง 300 นาโนเมตร