Съвместен изследователски екип от Медицинското училище в Харвард (HMS) и General Hospital MIT твърди, че са постигнали настройка на изхода на микродиск лазер, използвайки метода на ецване на PEC, като правят нов източник за нанофотоника и биомедицина „обещаващ“.
(Изходът на лазера на микродиск може да се регулира по метода на ецване на PEC)
В полетата наНанофотоникаи биомедицина, микродискЛазерии нанодискните лазери станаха обещаващиизточници на светлинаи сонди. В няколко приложения като фототонна комуникация на чип, биоизобразяване на чип, биохимично сензор и обработка на информация за квантовата фотон, те трябва да постигнат лазерен изход при определяне на дължината на вълната и точността на лентата на ултра-карето. Въпреки това, остава предизвикателство за производството на лазери на микродиск и нанодиск с тази прецизна дължина на вълната в голям мащаб. Настоящите процеси на нанофабрикация въвеждат случайността на диаметъра на диска, което затруднява получаването на зададена дължина на вълната при обработка и производство на лазерна маса. Сега, екип от изследователи от медицинското училище в Харвард и в Масачузетс Обща болница Център за Уелман заОптоелектронна медицинаРазработи иновативна техника за офорт (PEC), която помага прецизно да настроите лазерната дължина на вълната на микродиск лазер с точност на субнанометър. Работата се публикува в списанието Advanced Photonics.
Фотохимично офорт
Според докладите, новият метод на екипа позволява производството на микродискови лазери и лазерни масиви на нанодиск с прецизни, предварително определени дължини на вълните на емисиите. Ключът към този пробив е използването на ецване, което осигурява ефективен и мащабируем начин за фина настройка на дължината на вълната на микродиския лазер. В горните резултати екипът успешно получи индий галий арсенид фосфатиращ микродиск, покрит със силициев диоксид върху структурата на колоната на индий фосфид. След това те настроиха дължината на лазерната вълна на тези микродиски точно с определена стойност чрез извършване на фотохимично офорт в разреден разтвор на сярна киселина.
Те също така изследват механизмите и динамиката на специфични фотохимични (PEC) офорти. Накрая, те прехвърлиха микродискния масив, настроен на вълната върху полидиметилсилоксан субстрат, за да произвеждат независими, изолирани лазерни частици с различни дължини на лазерните вълни. Полученият микродиск показва ултра широка честотна лента на лазерната емисия, сЛазервърху колоната под 0,6 nm и изолираната частица по -малка от 1,5 nm.
Отваряне на вратата към биомедицински приложения
Този резултат отваря вратата за много нови нанофотоника и биомедицински приложения. Например самостоятелните микродискни лазери могат да служат като физико-оптични баркодове за хетерогенни биологични проби, което позволява етикетирането на специфични типове клетки и насочването на специфични молекули в мултиплексния анализ. По този начин само няколко специфични типа клетки могат да бъдат обозначени едновременно. За разлика от тях, светлинната емисия на лентата на ултра-raprow на микродиск лазер ще може да идентифицира повече типове клетки едновременно.
Екипът тества и успешно демонстрира точно настроен лазерни частици на микродиск като биомаркери, използвайки ги за маркиране на култивирани нормални епителни клетки на гърдата MCF10A. Със своята ултра широка емисии тези лазери потенциално биха могли да революционизират биосенсирането, използвайки доказани биомедицински и оптични техники като цитодинамично изображение, проточна цитометрия и мулти-омичен анализ. Технологията, базирана на ецването, бележи основен напредък в микродискните лазери. Мащабируемостта на метода, както и неговия субнанометър прецизност, отваря нови възможности за безброй приложения на лазери в нанофотоника и биомедицински устройства, както и баркодове за специфични клетъчни популации и аналитични молекули.
Време за публикация: 29-2024 януари