基于MOF的基于多色单模微激光

2022-01-18 07:32:00徐离顺芸导读由于不同的组织，细胞或生化试剂对不同波长的的多色单模光具有不同的响应(例如光学，热学和声学)，微激因此具有可见光到近红外(NIR)多色输出的基于光源为多模

由于不同的组织，细胞或生化试剂对不同波长的的多色单模光具有不同的响应(例如光学，热学和声学)，微激因此具有可见光到近红外(NIR)多色输出的基于光源为多模式/多模式提供了基础维感测/成像。另一方面，的多色单模光的微激偏振特性为散射光信号的分析和处理提供了机会，也可以帮助获得生物材料中丰富的基于结构信息。此外，的多色单模单模微纳激光器可满足小型化光子器件的微激应用要求，具有很高的基于信息精度，避免了错误信号和不同光信号的的多色单模重叠干扰，当与多色输出特性结合使用时，微激它们有可能实现各种细胞和分子的目标感测/成像。如果一种材料可以结合宽带多色输出，偏振和单模微纳激光的优点，那么它对于多模微型化生化传感或成像非常有用，但是迄今为止没有相应材料的报道。

在《光科学与应用》上发表的一篇新论文中，浙江大学材料科学与工程学院硅材料​​重点实验室钱国栋教授领导的研究小组报告了该现象。不同染料分子的层次组装基于宿主-客体混合金属-有机框架(MOF)微谐振器中的同质外延过程，以绿色，红色和NIR达到高达三波长的单模偏振激光。MOF微晶(称为ZJU-68)中不同染料分子的分段定向组装，起到缩短谐振器的作用，有助于实现动态可控的多色单模激光，三色激光阈值低至约1.72 mJ / cm 2且偏振度> 99.9%。此外，所得到的三色单模激光拥有迄今为止所报道的〜186 nm(从〜534 nm到〜720 nm范围)的最大波长覆盖范围。研究人员总结了他们的想法：

“众所周知，金属-有机骨架的空间限制作用可以大大减少有机染料体系的聚集引起的猝灭(ACQ)。但是，当我们需要加载不同的染料分子以扩大发射谱带时，应该如何我们试图避免它们之间的不利能量转移，特别是对于需要极高光学增益的激光系统而言，幸运的是，我们找到了一种解决方案，即原位组装和外延生长的结合。”

“当然，宿主框架通道和染料分子之间的尺寸匹配也是最终成功进行分级组装的重要因素。因为我们需要准备好的染料装载的晶体片段，以在外延生长过程中不泄漏先前的染料分子。” 他们补充说。

这些基于MOF的杂化微晶可以选择性地进行区域激发，以产生绿色，红色和近红外光的单模线性偏振激光，这将在多模态生化传感/成像和片上光子信息处理中具有潜力，研究人员得出结论。