[논문]Injection-seeded high-repetition-rate short-pulse micro-laser based on upconversion nanoparticles

Jiao, Jiannan; Zhou, Donglei; Li, Shufan; Low, Mun Ji; Gao, Yi; An, Jianing; Su, Pei-Chen; Kim, Seung-Woo; Kim, Seungchul; Kim, Kyujung; Suchand Sandeep, C. S.; Kim, Young-Jin

doi:10.1039/d0nr06232d

[해외논문] Injection-seeded high-repetition-rate short-pulse micro-laser based on upconversion nanoparticles 원문보기

Nanoscale, v.13 no.2, 2021년, pp.878 - 885

Jiao, Jiannan (Singapore Centre for 3D Printing) , Zhou, Donglei (Singapore Centre for 3D Printing) , Li, Shufan (Singapore Centre for 3D Printing) , Low, Mun Ji (Singapore Centre for 3D Printing) , Gao, Yi (Singapore Centre for 3D Printing) , An, Jianing (Singapore Centre for 3D Printing) , Su, Pei-Chen (Singapore Centre for 3D Printing) , Kim, Seung-Woo (Department of Mechanical Engineering) , Kim, Seungchul (Department of Cogno-mechatronics Engineering) , Kim, Kyujung (Department of Cogno-mechatronics Engineering) , Suchand Sandeep, C. S. (Singapore Centre for 3D Printing) , Kim, Young-Jin (Singapore Centre for 3D Printing)

Abstract ▼ AI-Helper

We demonstrate a high repetition-rate upconversion green pulsed micro-laser, which is prepared by the fast thermal quenching of lanthanide-doped upconversion nanoparticles (UCNPs) via femtosecond-laser direct writing. The outer rim of the prepared upconversion hemi-ellipsoidal microstructure works as a whispering-gallery-mode (WGM) optical resonator for the coherent photon build-up of third-harmonic ultra-short seed pulses. When near-infrared (NIR) femtosecond laser pulses of wavelength 1545 nm are focused onto the upconversion WGM resonator, the optical third-harmonic is generated at 515 nm together with the upconversion luminescence. The weak third-harmonic (TH) seed pulses are coherently amplified in the hemi-ellipsoidal upconversion resonator as a result of the resonant interaction between the incident femtosecond laser field, the TH, the upconversion luminescence and the WGM. This upconversion lasing preserves the original repetition rate of the NIR pump laser and the output polarization state is also coherently aligned to the pump laser polarization. Because of the isotropic nature of the upconversion micro-ellipsoids, the upconversion lasing shows maximum intensity with a linearly polarized pump beam and minimum intensity with a circularly polarized pump beam. Our scheme devised for realizing high-repetition-rate lasing at higher photon energies in a compact micro platform will open up new ways for on-chip optical information processing, high-throughput microfluidic sensing, and localized micro light sources for optical memories.

참고문헌 (44)

Upconverting nanomaterials: perspectives, synthesis, and applications Altavilla 2016 10.1201/9781315371535 C. Altavilla , Upconverting nanomaterials: perspectives, synthesis, and applications , CRC Press , Boca Raton, FL , 2016
ACS Nano Zhu 7 11420 2013 10.1021/nn405387t

상세보기
Nat. Nanotechnol. Fernandez-Bravo 13 572 2018 10.1038/s41565-018-0161-8

상세보기
Nonlinear Optics Boyd 2003 R. W. Boyd , Nonlinear Optics , Academic Press , London , 2003
Nat. Photonics Kauranen 6 737 2012 10.1038/nphoton.2012.244

상세보기
Fundamentals of photonics Saleh 2019 B. E. Saleh and M. C.Teich , Fundamentals of photonics , John Wiley & Sons , Hoboken, NJ , 2019
Sci. Rep. Gao 9 5094 2019 10.1038/s41598-019-41591-6

상세보기
Opt. Express Jiao 27 29196 2019 10.1364/OE.27.029196

상세보기
Phys. Rev. A Tsang 52 4116 1995 10.1103/PhysRevA.52.4116

상세보기
Nat. Photonics O'brien 3 687 2009 10.1038/nphoton.2009.229

상세보기
Science Law 305 1269 2004 10.1126/science.1100999

상세보기
Sci. Adv. Zhang 1 e1500257 2015 10.1126/sciadv.1500257

상세보기
Small Methods Zhang 1 1700163 2017 10.1002/smtd.201700163

상세보기
Phys. Rev. Lett. An 73 3375 1994 10.1103/PhysRevLett.73.3375

상세보기
Nat. Photonics Hill 8 908 2014 10.1038/nphoton.2014.239

상세보기
Nat. Commun. Ferrera 1 29 2010 10.1038/ncomms1028

상세보기
Rep. Prog. Phys. Flamini 82 016001 2018 10.1088/1361-6633/aad5b2

상세보기
Acc. Chem. Res. Zhang 49 1691 2016 10.1021/acs.accounts.6b00209

상세보기
Opt. Express Robinson 16 4296 2008 10.1364/OE.16.004296

상세보기
Sensors Soria 11 785 2011 10.3390/s110100785

상세보기
Laser Photonics Rev. He 7 60 2013 10.1002/lpor.201100032

상세보기
Phys. Rev. Lett. Savchenkov 101 093902 2008 10.1103/PhysRevLett.101.093902

상세보기
Opt. Lett. Uetake 27 421 2002 10.1364/OL.27.000421

상세보기
Laser Photonics Rev. Reynolds 11 1600265 2017 10.1002/lpor.201600265

상세보기
Sci. Rep. Sun 5 12852 2015 10.1038/srep12852

상세보기
Nat. Commun. Zhao 10 870 2019 10.1038/s41467-019-08834-6

상세보기
Opt. Lett. Ku 36 2871 2011 10.1364/OL.36.002871

상세보기
Adv. Mater. Zhang 28 4040 2016 10.1002/adma.201505927

상세보기
Nano Lett. Zhao 18 1241 2018 10.1021/acs.nanolett.7b04834

상세보기
ACS Nano Liu 11 5766 2017 10.1021/acsnano.7b01351

상세보기
Sci. Rep. Chandrahalim 6 32668 2016 10.1038/srep32668

상세보기
Nat. Photonics Dietrich 12 241 2018 10.1038/s41566-018-0133-4

상세보기
Nat. Photonics Gissibl 10 554 2016 10.1038/nphoton.2016.121

상세보기
Laser Photonics Rev. Maruo 2 100 2008 10.1002/lpor.200710039

상세보기
Nano Today Zhang 5 435 2010 10.1016/j.nantod.2010.08.007

상세보기
Nanomaterials for 2D and 3D Printing Magdassi 2017 10.1002/9783527685790 S. Magdassi and A.Kamyshny , Nanomaterials for 2D and 3D Printing , John Wiley & Sons , Weinheim, Germany , 2017
Lab Chip Sugioka 12 3576 2012 10.1039/c2lc40366h

상세보기
Ultrafast lasers: technology and applications Fermann 2002 10.1201/9780203910207 M. E. Fermann , A.Galvanauskas and G.Sucha , Ultrafast lasers: technology and applications , CRC Press , New York, USA , 2002
Femtosecond laser pulses Rulliere 2005 10.1007/b137908 C. Rulliere , Femtosecond laser pulses , Springer, New York, USA , 2005
J. Am. Chem. Soc. Mai 128 6426 2006 10.1021/ja060212h

상세보기
Appl. Phys. B Zheng 115 443 2013 10.1007/s00340-013-5623-y

상세보기
J. Non-Cryst. Solids Gouveia-Neto 355 488 2009 10.1016/j.jnoncrysol.2009.01.020

상세보기
Sci. Rep. He 7 8751 2017 10.1038/s41598-017-09222-0

상세보기
Opt. Mater. Express Ahn 6 257067 2016

LOADING...

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

원문 보기

AccessON 원문보기

원문 URL 링크

DOI : 10.1039/D0NR06232D
Royal Society of Chemistry : 저널
AccessON : 저널

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

오픈액세스(OA) 유형

GREEN

저자가 공개 리포지터리에 출판본, post-print, 또는 pre-print를 셀프 아카이빙 하여 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

저장형식

Text(ASCII format)
Excel format
RefWorks Direct Export
RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley

메일정보

받는사람 (필수): @
보내는사람 (선택): @
제목
내용: KISTI 검색결과 이메일 서비스

안내

총 건의 자료가 검색되었습니다.

다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000)

검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다.

데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요)

다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다.
파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오.

Text(ASCII format)
Excel format

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

연합인증