Një ekip amerikan propozon një metodë të re për akordimin e lazerëve të mikrodiskut

Një ekip i përbashkët hulumtues nga Shkolla Mjekësore e Harvardit (HMS) dhe Spitali i Përgjithshëm i MIT thotë se ata kanë arritur akordimin e prodhimit të një lazeri mikrodisk duke përdorur metodën e etching pec, duke bërë një burim të ri për nanofotonikën dhe biomjekësinë "premtuese".

(Prodhimi i lazerit mikrodisk mund të rregullohet me metodën e etching pec)

Në fushat enanofotonikëdhe biomjekësi, mikrodisklazerdhe lazerët e nanodisk janë bërë premtueseburimet e dritësdhe sondat. Në disa aplikacione të tilla si komunikimi fotonik në chip, bioimaging në chip, ndjerë biokimike dhe përpunim i informacionit kuantik të fotonit, ata duhet të arrijnë prodhimin e lazerit në përcaktimin e gjatësisë së valës dhe saktësisë së bandës ultra-narrow. Sidoqoftë, mbetet sfiduese për të prodhuar lazer të mikrodiskut dhe nanodisk të kësaj gjatësi vale të saktë në një shkallë të gjerë. Proceset aktuale të nanofabrikimit prezantojnë rastësinë e diametrit të diskut, gjë që e bën të vështirë marrjen e një gjatësi vale të caktuar në përpunimin dhe prodhimin e masës lazer.Ilaç optoelektronikka zhvilluar një teknikë inovative optokimike (PEC) të gravimit që ndihmon në akordimin e saktë të gjatësisë së valës lazer të një lazer mikrodisk me saktësi nënnanometër. Puna është botuar në revistën Advanced Photonics.

Grackë fotokimike
Sipas raportimeve, metoda e re e ekipit mundëson prodhimin e lazerëve të mikro-diskut dhe vargjeve lazer nanodisk me gjatësi vale të sakta, të paracaktuara të emetimit. Theelësi për këtë përparim është përdorimi i etching pec, i cili siguron një mënyrë efikase dhe të shkallëzueshme për të rregulluar gjatësinë e valës së një lazer mikrodisc. Në rezultatet e mësipërme, ekipi mori me sukses mikrodisks fosfati të arsenidit indium galium të mbuluar me silicë në strukturën e kolonës së fosfidit indium. Ata më pas akorduan gjatësinë e valës lazer të këtyre mikrodiskeve pikërisht në një vlerë të përcaktuar duke kryer gravuan fotokimike në një zgjidhje të holluar të acidit sulfurik.
Ata gjithashtu hetuan mekanizmat dhe dinamikën e etchings specifike fotokimike (PEC). Më në fund, ata transferuan grupin e mikrodiskut të rregulluar me gjatësi vale në një substrat polidimetilsiloxane për të prodhuar grimca lazer të pavarur, të izoluar me gjatësi të ndryshme vale lazer. Microdisk që rezulton tregon një bandë ultra të gjerë të emetimit lazer, melazernë kolonën më pak se 0.6 nm dhe grimcën e izoluar më pak se 1.5 nm.

Hapja e derës për aplikimet biomjekësore
Ky rezultat hap derën për shumë nanofotonikë të rinj dhe aplikime biomjekësore. 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. Kështu, vetëm disa lloje specifike të qelizave mund të etiketohen në të njëjtën kohë. Në të kundërt, emetimi i dritës së bandës ultra-narrow të një lazer mikrodisk do të jetë në gjendje të identifikojë më shumë lloje qelizash në të njëjtën kohë.
Ekipi testoi dhe demonstroi me sukses grimcat lazer të mikrodiskut të akorduar saktësisht si biomarkues, duke i përdorur ato për të etiketuar qelizat epiteliale normale të kulturuara të gjirit MCF10A. Me emetimin e tyre ultra të gjerë, këta lazer mund të revolucionarizojnë potencialisht biosensing, duke përdorur teknika të provuara biomjekësore dhe optike siç janë imazhi citodinamik, citometria e rrjedhës dhe analiza shumë-omike. Teknologjia e bazuar në etching pec shënon një përparim të madh në lazerët e mikrodiskut. Shkallueshmëria e metodës, si dhe saktësia e saj nënnometër, hap mundësi të reja për aplikime të panumërta të lazerëve në nanofotonikë dhe pajisje biomjekësore, si dhe barkod për popullsitë specifike të qelizave dhe molekulat analitike.