Un equipo estadounidense propón un novo método para axustar os láseres de microdisk

Un equipo conxunto de investigación da Harvard Medical School (HMS) e do Hospital Xeral do MIT asegura que conseguiron a afinación da saída dun láser de microdisk mediante o método de gravado PEC, facendo unha nova fonte de nanofotónica e biomedicina "prometedor".

(A saída do láser do microdisk pódese axustar mediante o método de gravado PEC)

Nos campos denanofotónicae biomedicina, microdiskláserese os láseres de nanodisk volvéronse prometedoresfontes de luze sondas. En varias aplicacións como a comunicación fotónica en chip, a bioimaginación de chip, a detección bioquímica e o procesamento de información de fotóns cuánticos, precisan alcanzar a produción láser para determinar a lonxitude de onda e a precisión da banda ultra-narrow. Non obstante, segue sendo difícil fabricar láseres de microdisk e nanodisk desta lonxitude de onda precisa a gran escala. Os procesos actuais de nanofabricación introducen a aleatoriedade do diámetro do disco, o que dificulta a obtención dunha lonxitude de onda establecida no procesamento e produción en masa láser. Agora, un equipo de investigadores da Harvard Medical School e do Centro de Wellman do Hospital Xeral de Massachusetts paraMedicina optoelectrónicadesenvolveu unha innovadora técnica de gravado optoquímico (PEC) que axuda a axustar con precisión a lonxitude de onda láser dun láser de microdisk con precisión do subnanómetro. O traballo está publicado na revista avanzada Fotonics.

Gravado fotoquímico
Segundo os informes, o novo método do equipo permite a fabricación de láseres micro-discos e matrices láser nanodisk con lonxitudes de onda de emisión precisas e predeterminadas. A clave deste avance é o uso do gravado PEC, que proporciona un xeito eficiente e escalable de afinar a lonxitude de onda dun láser microdisc. Nos resultados anteriores, o equipo obtivo con éxito os microdiscos fosfantes de arsenida de galio cubertos de sílice na estrutura da columna de fosfuro de indio. A continuación, axustaron a lonxitude de onda láser destes microdiscos precisamente a un valor determinado realizando un grabado fotoquímico nunha solución diluída de ácido sulfúrico.
Tamén investigaron os mecanismos e a dinámica de gravados fotoquímicos específicos (PEC). Finalmente, trasladaron a matriz de microdisk axustada por lonxitude de onda a un substrato de polidimetilsiloxano para producir partículas láser illadas independentes con diferentes lonxitudes de onda láser. O microdisk resultante mostra un ancho de banda de banda ultra-ampla de emisión de láser, coláserna columna inferior a 0,6 nm e a partícula illada inferior a 1,5 nm.

Abrindo a porta a aplicacións biomédicas
Este resultado abre a porta a moitas novas nanofotónica e aplicacións biomédicas. Por exemplo, os láseres de microdisk autónomos poden servir como códigos de barras fisico-ópticas para mostras biolóxicas heteroxéneas, permitindo o etiquetado de tipos de células específicas e a orientación de moléculas específicas en análise multiplex. anchos de liña. Así, só se poden etiquetar algúns tipos de células específicas ao mesmo tempo. En contraste, a emisión de luz da banda de ultra-narro dun láser de microdisk poderá identificar máis tipos de células ao mesmo tempo.
O equipo probou e demostrou con éxito as partículas láser de microdisk axustadas con precisión como biomarcadores, utilizándoas para etiquetar células epiteliais de mama normal cultivadas MCF10A. Coa súa emisión de banda ultra-ampla, estes láseres poderían revolucionar a biosensación, empregando técnicas biomédicas e ópticas comprobadas como a imaxe citodinámica, a citometría de fluxo e a análise multi -omica. A tecnoloxía baseada no gravado PEC marca un avance importante nos láseres de microdisk. A escalabilidade do método, así como a súa precisión do subnanómetro, abre novas posibilidades para infinidade de aplicacións de láseres en nanofotónicos e dispositivos biomédicos, así como códigos de barras para poboacións de células específicas e moléculas analíticas.