Ang isang koponan ng Amerikano ay nagmumungkahi ng isang bagong pamamaraan para sa pag -tune ng mga laser ng microdisk

Sinabi ng isang magkasanib na koponan ng pananaliksik mula sa Harvard Medical School (HMS) at MIT General Hospital na nakamit nila ang pag -tune ng output ng isang microdisk laser gamit ang PEC etching na pamamaraan, na gumagawa ng isang bagong mapagkukunan para sa nanophotonics at biomedicine na "promising."

(Ang output ng microdisk laser ay maaaring ayusin ng PEC etching na pamamaraan)

Sa bukid ngNanophotonicsat biomedicine, microdisklaserAt ang mga nanodisk laser ay naging pangakomagaan na mapagkukunanat probes. Sa ilang mga application tulad ng on-chip photonic na komunikasyon, on-chip bioimaging, biochemical sensing, at pagproseso ng impormasyon ng quantum photon, kailangan nilang makamit ang output ng laser sa pagtukoy ng haba ng haba at ultra-narrow band na kawastuhan. Gayunpaman, nananatiling mahirap sa paggawa ng microdisk at nanodisk lasers ng tumpak na haba ng haba na ito sa isang malaking sukat. Ang mga kasalukuyang proseso ng nanofabrication ay nagpapakilala sa randomness ng diameter ng disc, na nagpapahirap na makakuha ng isang set ng haba ng haba ng haba ng haba ng pagproseso ng masa at paggawa.Optoelectronic Medicineay nakabuo ng isang makabagong optochemical (PEC) etching technique na tumutulong upang tumpak na i -tune ang laser wavelength ng isang microdisk laser na may katumpakan ng subnanometer. Ang gawain ay nai -publish sa journal Advanced Photonics.

Photochemical etching
Ayon sa mga ulat, ang bagong pamamaraan ng koponan ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga micro-disk laser at nanodisk laser arrays na may tumpak, paunang natukoy na mga haba ng paglabas. Ang susi sa pambihirang tagumpay na ito ay ang paggamit ng pec etching, na nagbibigay ng isang mahusay at nasusukat na paraan upang maayos ang haba ng haba ng haba ng isang microdisc laser. Sa mga resulta sa itaas, matagumpay na nakuha ng koponan ang indium gallium arsenide phosphating microdisks na sakop ng silica sa istruktura ng indium phosphide. Pagkatapos ay itinuturo nila ang haba ng haba ng laser ng mga microdisks na ito nang tumpak sa isang tinukoy na halaga sa pamamagitan ng pagsasagawa ng photochemical etching sa isang diluted solution ng sulfuric acid.
Sinisiyasat din nila ang mga mekanismo at dinamika ng mga tiyak na etchings ng photochemical (PEC). Sa wakas, inilipat nila ang array ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba na pag-angat ng mga lapydimethylsiloxane substrate upang makabuo ng independiyenteng, nakahiwalay na mga partikulo ng laser na may iba't ibang mga haba ng laser. Ang nagresultang microdisk ay nagpapakita ng isang ultra-wideband bandwidth ng paglabas ng laser, kasama anglasersa haligi na mas mababa sa 0.6 nm at ang nakahiwalay na butil na mas mababa sa 1.5 nm.

Pagbubukas ng pintuan sa mga biomedical application
Ang resulta na ito ay magbubukas ng pintuan sa maraming mga bagong nanophotonics at biomedical application. For example, stand-alone microdisk lasers can serve as physico-optical barcodes for heterogeneous biological samples, enabling the labeling of specific cell types and the targeting of specific molecules in multiplex analysis.Cell type-specific labeling is currently performed using conventional biomarkers, such as organic fluorophores, quantum dots, and fluorescent beads, which have wide emission Linewidths. Kaya, ilang mga tiyak na uri ng cell ang maaaring mai -label nang sabay. Sa kaibahan, ang ultra-narrow band light emission ng isang microdisk laser ay makikilala ang mas maraming mga uri ng cell nang sabay.
Sinubukan ng koponan at matagumpay na ipinakita ang tumpak na nakatutok na mga partikulo ng microdisk laser bilang mga biomarker, gamit ang mga ito upang lagyan ng label ang mga normal na cell epithelial cells na MCF10A. Sa kanilang paglabas ng ultra-wideband, ang mga laser na ito ay maaaring magbago ng biosensing, gamit ang napatunayan na biomedical at optical na pamamaraan tulad ng cytodynamic imaging, daloy ng cytometry, at pagsusuri ng multi-omics. Ang teknolohiya batay sa pec etching ay nagmamarka ng isang pangunahing pagsulong sa mga laser ng microdisk. Ang scalability ng pamamaraan, pati na rin ang katumpakan ng subnanometer, ay nagbubukas ng mga bagong posibilidad para sa hindi mabilang na mga aplikasyon ng mga laser sa nanophotonics at biomedical na aparato, pati na rin ang mga barcode para sa mga tiyak na populasyon ng cell at mga molekula na analytical.