دستاوردهای تحقیقاتی مهمی در زمینه دستگاه های جدید لیزر فرابنفش عمیق به دست آمده است

اخیراً با حمایت بنیاد ملی علوم طبیعی چین، تحقیقات پایه شنژن و سایر پروژه‌ها، دستیار پروفسور جین لیمین، عضو تیم میکرو نانو اپتوالکترونیک موسسه فناوری هاربین (شنژن)، با پروفسور وانگ فنگ و پروفسور ژو همکاری کرد. شید از دانشگاه سیتی هنگ کنگ، و یک مقاله تحقیقاتی در مجله بین المللی مشهور Nature-Communications منتشر کرد. موسسه فناوری هاربین (شنژن) واحد ارتباطات است.

دستگاه‌های لیزر روی تراشه با اشعه ماوراء بنفش عمیق حساس‌شده Er3+ و کاربردهای آن‌ها در سنجش نانوذرات

این مقاله اشاره می کند که نور UV منسجم کاربردهای مهمی در علوم زیست محیطی و زیستی دارد، با این حال لیزرهای UV مستقیم با محدودیت هایی در ساخت مستقیم و هزینه های عملیاتی مواجه هستند. تیم تحقیقاتی یک استراتژی لیزر DUV را پیشنهاد کرد که به طور غیرمستقیم از طریق یک فرآیند تبدیل بالا پشت سر هم تولید می‌شود، یعنی ساخت یک نانوذره چند پوسته برای دستیابی به خروجی لیزر DUV در 290 نانومتر تحت تحریک طول موج ارتباطی 1550 نانومتری از راه دور. در صنعت ارتباطات از راه دور بالغ، که در آن اجزای نوری مختلف به راحتی در دسترس هستند، نتایج این تحقیق راه حل مناسبی برای ساخت لیزرهای موج کوتاه مینیاتوری مناسب برای کاربردهای دستگاه ارائه می دهد.
با توجه به تحقیق فوق، مقاله اشاره می کند که 1260 نانومتر (3.5 eV) جابجایی بزرگ ضد استوکس باعث ترکیبی سری از یک سری فرآیندهای مختلف تبدیل مجدد می شود. در این آزمایش، فرآیندهای تبدیل Tm3+ و Er3+ در پوسته‌های مختلف توسط نانوساختارهای چند پوسته‌ای محدود می‌شوند تا اتلاف انرژی تحریک ناشی از تبادل انرژی غیرقابل کنترل بین فرآیندهای مختلف تبدیل بالا کاهش یابد. این مقاله نشان می‌دهد که دوپینگ Ce3+ شرط لازم برای تحقق تبدیل مجدد دومینو است، زیرا Ce3+ تبدیل به بالا Er3+ را از طریق آرامش متقابل سرکوب می‌کند و وارونگی جمعیت تحت سلطه سطح انرژی 4I11/2 را درک می‌کند، که می‌تواند باعث ارتقاء سطح انرژی شود. انتقال انرژی Er3+âYb3+ و متعاقب آن Yb3+âTm3+ فرآیند تبدیل.
این تیم این ماده را با دستگاه لیزر میکرورینگ روی تراشه با کیفیت Q بالا (2×105) برای مشخصه یابی نوری ادغام کردند و برای اولین بار تابش لیزری تبدیل up-conversion up-UV شدید حساس شده با Er3+ را مشاهده کردند، Tm3+ که توسط این فرآیند تبدیل مجدد دومینو Ionic ارتقا یافته است. تشعشعات تبدیل بالا پنج فوتونی به فاکتور Q حفره لیزر حساس است و اندازه‌گیری‌های سنجش با دانه‌های پلی استایرن با اندازه مشابه انجام شد که ترشحات سلول‌های سرطانی را شبیه‌سازی می‌کند و با نظارت بر تغییرات آستانه لیزر 290 نانومتری، سنجش نانوذرات را قادر می‌سازد. کوچک به اندازه 300 نانومتر