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不伤活组织!纳米级激光器用途广
发布日期: 2019-11-16 23:18:30    作者:佚名     来源:未知

华盛顿科学日报,9月24日(记者刘海英)——美国研究人员开发了一种微型光泵激光器,它可以在活体组织中工作,而不会对组织造成损伤。研究人员表示,新装置拓宽了相干纳米光的应用范围,有望在生物成像领域发挥重要作用。相关论文发表在最近的《自然材料》杂志上。

小型化光泵激光器具有良好的应用前景,可以产生相干光用于量子光子学研究、体内细胞成像等应用。然而,目前的纳米级光泵激光器不仅效率低,而且需要短波激发,如紫外线。一些非常规环境,如人体组织,非常容易受到紫外线和低效操作产生的过多热量的影响,因此无法使用。

这一次,西北大学和哥伦比亚大学的研究人员开发的等离子体纳米阵列上转换激光器有效地克服了上述问题。激光器利用光子上转换机制,可以被波长较长的光激发,将低能“生物友好”红外光子上转换成可见激光束。除了被长波光激发之外,激光器的阈值也非常低,比任何现有激光器小一个数量级。

新激光器的厚度只有50-150纳米,大约是人类头发直径的千分之一。它可以在非常狭窄的空间里工作,比如量子电路和微处理器。因为它主要由生物相容性玻璃制成,所以可以安装在活体组织中,并且可以正常工作而不会对组织造成损伤。这使得它在生物成像领域的才能得以展现,帮助医生感知疾病的生物标志物或治疗癫痫等神经疾病。

研究人员指出,微型激光器具有广阔的应用前景,但由于稳定性等问题,它们受到限制。他们研制的光泵激光器能够在近红外波段提供超稳定的定向输出,拓宽了相干纳米光的应用范围,从而有望实现一些现实之前无法实现的应用。

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