Sebuah tim Amerika mengusulkan metode baru untuk menyetel laser microdisk

Tim peneliti bersama dari Harvard Medical School (HMS) dan MIT General Hospital mengatakan mereka telah mencapai penyetelan output laser microdisk menggunakan metode etsa PEC, membuat sumber baru untuk nanofotonik dan biomedis "menjanjikan."

(Output laser microdisk dapat disesuaikan dengan metode etsa PEC)

Di bidangNanofotonikdan biomedis, microdisklaserdan laser nanodisk menjadi menjanjikanSumber Cahayadan probe. Dalam beberapa aplikasi seperti komunikasi fotonik on-chip, bioimaging on-chip, penginderaan biokimia, dan pemrosesan informasi foton kuantum, mereka perlu mencapai output laser dalam menentukan panjang gelombang dan akurasi pita ultra-narrow. Namun, tetap sulit untuk memproduksi laser microdisk dan nanodisk dari panjang gelombang yang tepat ini dalam skala besar. Proses nanofabrikasi saat ini memperkenalkan keacakan diameter disk, yang membuatnya sulit untuk mendapatkan panjang gelombang yang ditetapkan dalam pemrosesan dan produksi massal laser. Sekarang, tim peneliti dari Harvard Medical School dan Pusat Wellman Rumah Sakit Umum Massachusetts untuk Rumah Sakit Umum Massachusetts untuk Rumah Sakit Umum Massachusetts Umum Massachusetts General Hospital Umum MassachusettsObat optoelektroniktelah mengembangkan teknik etsa optokimia (PEC) yang inovatif yang membantu untuk menyesuaikan panjang gelombang laser laser microdisk dengan akurasi subnanometer. Karya ini diterbitkan dalam jurnal Advanced Photonics.

Etsa fotokimia
Menurut laporan, metode baru tim memungkinkan pembuatan laser disk mikro dan array laser nanodisk dengan panjang gelombang emisi yang telah ditentukan sebelumnya. Kunci dari terobosan ini adalah penggunaan etsa PEC, yang memberikan cara yang efisien dan dapat diskalakan untuk menyempurnakan panjang gelombang laser microdisc. Dalam hasil di atas, tim berhasil memperoleh microdisk indium gallium arsenide fosfat yang ditutupi dengan silika pada struktur kolom indium fosfida. Mereka kemudian menyetel panjang gelombang laser microdisks ini tepat pada nilai yang ditentukan dengan melakukan etsa fotokimia dalam larutan asam sulfat yang diencerkan.
Mereka juga menyelidiki mekanisme dan dinamika etsa fotokimia spesifik (PEC). Akhirnya, mereka mentransfer array microdisk yang disesuaikan dengan panjang gelombang ke substrat polydimethylsiloxane untuk menghasilkan partikel laser independen yang terisolasi dengan panjang gelombang laser yang berbeda. Microdisk yang dihasilkan menunjukkan bandwidth laser ultra-reband, denganlaserpada kolom kurang dari 0,6 nm dan partikel terisolasi kurang dari 1,5 nm.

Membuka Pintu ke Aplikasi Biomedis
Hasil ini membuka pintu bagi banyak nanofotonik baru dan aplikasi biomedis. Sebagai contoh, laser microdisk yang berdiri sendiri dapat berfungsi sebagai barcode fisiko-optik untuk sampel biologis heterogen, memungkinkan pelabelan jenis sel spesifik dan penargetan molekul spesifik dalam analisis multiplex. Label tipe-sel-sel. Dengan demikian, hanya beberapa jenis sel tertentu yang dapat diberi label pada saat yang sama. Sebaliknya, emisi cahaya pita ultra-narrow dari laser microdisk akan dapat mengidentifikasi lebih banyak jenis sel secara bersamaan.
Tim menguji dan berhasil menunjukkan partikel laser microdisk yang disetel dengan tepat sebagai biomarker, menggunakannya untuk memberi label sel epitel payudara normal yang dikultur MCF10A. Dengan emisi ultra-reband mereka, laser ini berpotensi merevolusi biosensing, menggunakan teknik biomedis dan optik yang terbukti seperti pencitraan sitodinamik, flow cytometry, dan analisis multi-omics. Teknologi yang didasarkan pada etsa PEC menandai kemajuan besar dalam laser microdisk. Skalabilitas metode ini, serta presisi subnanometernya, membuka kemungkinan baru untuk aplikasi laser yang tak terhitung jumlahnya dalam nanofotonik dan perangkat biomedis, serta barcode untuk populasi sel spesifik dan molekul analitik.