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龍圖騰網(wǎng)獲悉廈門大學(xué)深圳研究院申請的專利一種基于微納諧振結(jié)構(gòu)對摻稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控的方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114709704B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210081231.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H01S3/08018；該發(fā)明授權(quán)一種基于微納諧振結(jié)構(gòu)對摻稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控的方法是由孫志軍;羅雯;徐峰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-01-24向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于微納諧振結(jié)構(gòu)對摻稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控的方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種基于微納諧振結(jié)構(gòu)對摻稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光發(fā)光實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控的方法，通過諧振模式的調(diào)制，抑制發(fā)光通道的輻射躍遷，促使處于各激發(fā)態(tài)的粒子重新分布，包括通過不同激發(fā)態(tài)間粒子的能量轉(zhuǎn)移和非輻射躍遷等過程，當(dāng)微腔的共振波長處于納米粒子發(fā)射波長時(shí)，使被允許的一個(gè)通道的激發(fā)態(tài)聚集更多的粒子數(shù)，從而增強(qiáng)其發(fā)光，通過對微納諧振腔內(nèi)光場模式的修正，通過諧振模式來對多能級間的多步電子躍遷過程包括輻射和非輻射躍遷進(jìn)行量子調(diào)控；當(dāng)微腔的共振波長處于納米粒子發(fā)射波長時(shí)，會(huì)增強(qiáng)該處的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度，而抑制其它不需要發(fā)射波長的上轉(zhuǎn)換發(fā)光以此抑制不需要的發(fā)光過程，而助長所需要特定波長處的發(fā)光過程，從而實(shí)現(xiàn)單色發(fā)光。

本發(fā)明授權(quán)一種基于微納諧振結(jié)構(gòu)對摻稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控的方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于微納諧振結(jié)構(gòu)對摻稀土材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控的方法，在近紅外光的激發(fā)下，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料敏化劑可以有效地吸收外界的輻射能量，并迅速傳遞給激活劑離子，激活劑離子吸收光子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，隨后將能量傳遞到上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料離子的不同能級，位于各個(gè)激發(fā)態(tài)的激活劑離子通過多步的多光子無輻射弛豫和輻射弛豫最終回到基態(tài)，并發(fā)出可見光，其特征在于：將上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激活劑離子和敏化劑離子制成納米晶顆粒設(shè)置在微納諧振腔內(nèi)，調(diào)節(jié)微納諧振腔的共振波長使之處于激活劑離子發(fā)射波長，會(huì)激活劑離子的多步躍遷，增強(qiáng)該處的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度，通過諧振模式的調(diào)制，抑制發(fā)光通道的輻射躍遷，促使處于各激發(fā)態(tài)的粒子重新分布，包括通過不同激發(fā)態(tài)間粒子的能量轉(zhuǎn)移和非輻射躍遷過程，當(dāng)微腔的共振波長處于納米粒子發(fā)射波長時(shí)，在諧振波長處，模式密度增加，自發(fā)輻射速率增大，共振狀態(tài)下的光學(xué)諧振腔可以允許滿足一定頻率匹配條件的光子通過，使被允許的一個(gè)通道的激發(fā)態(tài)聚集更多的粒子數(shù)，從而抑制其它發(fā)射波長的上轉(zhuǎn)換發(fā)光，實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光為單色光，所述的激活劑離子和敏化劑離子分別為Er3+和Yb3+，制得NaYF4:Yb3+Er3+納米晶顆粒；摻Y(jié)b3+Er3+納米晶顆粒夾在由DBR多層介質(zhì)反射鏡之間的法布里-帕羅特諧振腔中，上下兩個(gè)DBR多層介質(zhì)反射鏡設(shè)有多層具有不同折射率的兩種介質(zhì)薄膜構(gòu)成，在兩個(gè)DBR多層介質(zhì)反射鏡之間設(shè)有摻Y(jié)b3+Er3+納米晶顆粒層；對DBR多層介質(zhì)反射鏡之間的法布里-帕羅特諧振腔的厚度及諧振波長的調(diào)整，在DBR多層介質(zhì)反射鏡禁帶上形成缺陷模式，當(dāng)缺陷模式在約540nm時(shí)綠色熒光增強(qiáng)從而可以發(fā)出，紅色熒光仍在禁帶范圍無法發(fā)出；調(diào)節(jié)諧振腔的厚度及諧振波長，當(dāng)缺陷在650nm時(shí)紅色熒光可以發(fā)出，這樣就實(shí)現(xiàn)了發(fā)出單色光；摻Y(jié)b3+Er3+納米晶顆粒設(shè)在具有雙重表面等離激元諧振模式的復(fù)合金屬光柵上，當(dāng)雙重諧振模式同時(shí)匹配綠色和紅色的上轉(zhuǎn)換發(fā)光UCL波段時(shí)，綠色和紅色UCL發(fā)射都可以增強(qiáng)；當(dāng)雙重態(tài)諧振模式與激發(fā)波長和綠色或紅色UCL波段都匹配時(shí)，與諧振模式匹配的發(fā)射波段的UCL可以特別增強(qiáng)，增強(qiáng)因子大于單周期金屬光柵的單重等離激元諧振模式與激發(fā)波長或發(fā)射波長匹配時(shí)對摻Y(jié)b3+Er3+納米晶顆粒UCL的增強(qiáng)。

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