研究目的
研究采用喷墨打印法制备的掺杂吡咯甲烯597染料的微盘激光器用于生物传感的激射特性。
研究成果
基于FC-V-50聚合物、采用喷墨打印法制备的微盘激光器展现出较低的激射阈值和合理的品质因数,适用于生物传感应用。微盘表面粗糙度估计为6.2纳米,这是限制品质因数的重要因素。本研究首次展示了基于FC-V-50的微盘激光器在潜在生物传感应用中的可能性。
研究不足
微盘的Q因子主要受限于微盘表面粗糙度,这会导致散射损耗。FEP基板的低平整度增加了微盘底面的粗糙度,从而进一步加剧了散射损耗。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用喷墨打印法,使用掺杂了吡咯甲烯597的氟化超支化聚合物FC-V-50制备微盘激光器,并在不同激发能量密度下评估其激光特性。
2:样品选择与数据来源:
微盘采用10 wt% FC-V-50乙醇溶液(掺杂5 mM吡咯甲烯597)在FEP基底上制备而成。
3:实验设备与材料清单:
使用压电喷嘴(PIJ-60ASET,Cluster Technology Co. Ltd.)、高精度操作机器人(Musashi Engineering Inc.,SHOT mini 200 Ω)、光学显微镜(ECLIPSE TE2000-U,尼康)和原子力显微镜(VN-8000,基恩士公司)。
4:实验步骤与操作流程:
通过将墨滴沉积在FEP基底上并蒸发溶剂制备微盘,使用倍频Nd:YAG激光器激发并通过光谱仪收集信号来评估激光特性。
5:数据分析方法:
通过洛伦兹拟合回音壁模式光谱估算激光阈值和Q因子。
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piezo electric nozzle
PIJ-60ASET
Cluster Technology, Co. Ltd.
Used for the fabrication of the microdisk by depositing the ink droplet on the substrate.
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high accuracy manipulation robot
SHOT mini 200 Ω
Musashi Engineering, Inc.
Used for positioning the nozzle during the microdisk fabrication.
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optical microscope
ECLIPSE TE2000-U
Nikon
Used to obtain optical microscopic images of the fabricated microdisk.
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atomic force microscope
VN-8000
KEYENCECORPORATION
Used for the structural evaluation of the microdisk.
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frequency doubled Nd:YAG laser
PNG-002025-040
Nanolase Corp
Used for the excitation of the microdisk to evaluate its lasing characteristics.
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spectrometer
MS7504
SOLAR TII
Used to couple the WGM signal for analysis.
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