高掺杂自敏化上转换纳米粒子

瞬态发光增强10倍

利用双波长纳秒脉冲激发操纵粒子布居演化，实现540nm发射带瞬态发光10倍增强，无需额外掺杂或结构修饰。

Huang, Hanchang · Ye, Huang · Guo, Chuan · Mingchen, Li · Cui, Wenda · Song, Changqing · Yuan, Maohui · Yu, Tongcheng · Liu, Hao · Han, Kai

Laser and Photonics Reviews 2025

具体参数

瞬态发光增强倍数

{'zh': '10', 'en': '10'} ×

Er³⁺掺杂浓度

{'zh': '60', 'en': '60'} mol%

激发波长

{'zh': '808, 1530', 'en': '808, 1530'} nm

技术优势

瞬态亮度暴涨10倍

通过双脉冲激发耦合电子布居演化路径，使540 nm发射在瞬态窗口的发光强度放大一个数量级，不额外掺杂。

响应速度达纳秒级

空间与时间同步的纳秒脉冲激光直接探测上转换发光的瞬态行为，使切换速度满足超快光开关与高速存储需求。

无需改材料配方

增强仅依赖外源激发方式操纵布居分布与跃迁路径，沿用常规的高掺杂NaYF4:Er3+纳米粒子即可实现。

应用场景

• 光学存储：以纳秒脉冲高速切换发光强度，提升存储写入速度与信噪比。
• 光开关：瞬态增强提供强开关对比度，纳秒响应满足超快调控需求。
• 生物医学成像：瞬时亮信号可分辨深层组织的快速生理过程，降低背景噪声。
• 超快光学：在纳秒尺度操控上转换发光，可用作超快光学过程的探针或门控。