Un equipo estadounidense propone un nuevo método para ajustar los láseres de microdisk

Un equipo de investigación conjunta de la Harvard Medical School (HMS) y el Hospital General del MIT dice que han logrado el ajuste de la producción de un láser de microdisk utilizando el método de grabado PEC, lo que hace una nueva fuente de nanofotónica y biomedicina "prometedora".

(La salida del láser microdisk se puede ajustar mediante el método de grabado de PEC)

En los campos denanofotónicay biomedicina, microdisklásery los láseres de nanodisco se han vuelto prometedorasfuentes de luzy sondas. En varias aplicaciones, como la comunicación fotónica en chip, la bioimagen en chip, la detección bioquímica y el procesamiento de información de fotones cuánticos, deben lograr la salida de láser para determinar la longitud de onda y la precisión de la banda ultra narrada. Sin embargo, sigue siendo difícil fabricar láseres de microdisco y nanodisco de esta longitud de onda precisa a gran escala. Los procesos actuales de nanofabricación introducen la aleatoriedad del diámetro del disco, lo que dificulta obtener una longitud de onda establecida en el procesamiento y producción de masa láser. Ahora, un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard y el Centro Wellman del Hospital General de Massachusetts paraMedicina optoelectrónicaha desarrollado una innovadora técnica de grabado optocemical (PEC) que ayuda a ajustar con precisión la longitud de onda láser de un láser de microdisk con precisión subnanométrica. El trabajo se publica en la revista Advanced Photonics.

Grabado fotoquímico
Según los informes, el nuevo método del equipo permite la fabricación de láseres de micro-disco y matrices de láser de nanodisco con longitudes de onda de emisión precisas y predeterminadas. La clave de este avance es el uso del grabado de PEC, que proporciona una forma eficiente y escalable de ajustar la longitud de onda de un láser de microdiscos. En los resultados anteriores, el equipo obtuvo con éxito los microdiscos fosfatorios de arsenuro de indio de indio cubiertos con sílice en la estructura de la columna de fosfuro de indio. Luego ajustaron la longitud de onda láser de estos microdiscos con precisión a un valor determinado realizando grabado fotoquímico en una solución diluida de ácido sulfúrico.
También investigaron los mecanismos y la dinámica de grabados fotoquímicos (PEC) específicos. Finalmente, transfirieron la matriz de microdisco sintonizada por longitud de onda a un sustrato de polidimetilsiloxano para producir partículas láser aisladas independientes con diferentes longitudes de onda láser. El microdisco resultante muestra un ancho de banda de banda ultra ancha de la emisión de láser, con elláserEn la columna menos de 0.6 nm y la partícula aislada menos de 1.5 nm.

Abrir la puerta a aplicaciones biomédicas
Este resultado abre la puerta a muchos nuevos nanofotónicos y aplicaciones biomédicas. Por ejemplo, los láseres de microdisco independientes pueden servir como códigos de barras fisico-ópticos para muestras biológicas heterogéneas, lo que permite el etiquetado de tipos de células específicas y la orientación de moléculas específicas en el análisis multiplex. El tipo de etiquetado específico del tipo de células actualmente se realiza mediante biomarcadores convencionales, como los fluorófores orgánicos, los cuantos de los cuantos y el marcado de la línea de anchos, que tienen anchos de anchura. Por lo tanto, solo unos pocos tipos de células específicos pueden marcarse al mismo tiempo. Por el contrario, la emisión de luz de banda ultra narrada de un láser de microdisk podrá identificar más tipos de células al mismo tiempo.
El equipo probó y demostró con éxito partículas láser de microdisk sintonizadas con precisión como biomarcadores, utilizándolas para etiquetar las células epiteliales de mama normales cultivadas MCF10A. Con su emisión de banda ultra ancha, estos láseres podrían revolucionar potencialmente la biosensación, utilizando técnicas biomédicas y ópticas comprobadas, como imágenes citodinámicas, citometría de flujo y análisis múltiple. La tecnología basada en el grabado de PEC marca un avance importante en los láseres de microdisk. La escalabilidad del método, así como su precisión subnanómetro, abre nuevas posibilidades para innumerables aplicaciones de láseres en nanofotónicos y dispositivos biomédicos, así como códigos de barras para poblaciones celulares específicas y moléculas analíticas.