一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法技术

本发明专利技术提供一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法。S1、通过构建多层核壳纳米结构，将光子雪崩引擎离子、中继离子与受体离子分隔在不同的结构层，其中，引擎离子处于核层，能量中继离子位于中间壳层与外壳层，受体离子处于外壳层，并在最外层包裹上惰性氟化物纳米晶体减少表面损耗，S2、构建纳米结构核层，选择自身能发生光子雪崩效应的离子作为核壳结构体系中的雪崩引擎离子。本发明专利技术提供的基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，本发明专利技术只需要单束1064nm或1450nm连续型近红外激光就能实现不同受体离子多能级的具有巨大非线性响应的光子雪崩荧光，从而实现全光谱的光子雪崩荧光发射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非线性光学和纳米光子学领域，尤其涉及一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法。

技术介绍

1、稀土掺杂上转换纳米粒子是一种新兴的非线性荧光材料，它能够将长波长的激发光转化为短波长的高能量发射光，具有激发光穿透深度大、无自发荧光背景、无光漂白光闪烁和低细胞毒性等优势，在超分辨显微成像、生物医学成像、防伪检测等方面有着广泛的应用前景；

2、光子雪崩(pa)作为一种特殊的上转换发光机制，在高阶非线性荧光响应方面展现了巨大的应用潜力；但自在掺杂镨离子的块状材料中首次观察到pa机制以来，在过去的几十年中，光子雪崩机制仅在一些块状材料和聚合物中在低温下进行了研究；近年来，lee，c等人已首次在纳米尺度上证明了铥离子的pa效应，通过单束1064nm或1452nm连续光激发，在室温下实现了重掺杂tm3+的pa效应；然而，在该研究中，由于tm3+其他可见发射波段光强太弱甚至不发光，研究人员只在800nm的近红外发射峰的观察到了雪崩现象；现有研究证实，在1064nm连续光激发下，对于掺杂tm3+的nayf4上转换纳米颗粒，在中高浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，其特征在于，选择高掺杂浓度的Tm3+作为光子雪崩引擎，使用一束1064nm或1450nm近红外激光激发，该激光的光子能量不完全匹配Tm3+从3H6到3H5的基态吸收，但能匹配Tm3+从3F4到3F2的激发态吸收；

3.根据权利要求2所述的一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，其特征在于，选择Yb3+作为中继离子，当雪崩纳米引擎在近红外激光激发下发生雪崩，Yb3+起到了能...

【技术特征摘要】

1.一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，其特征在于，选择高掺杂浓度的tm3+作为光子雪崩引擎，使用一束1064nm或1450nm近红外激光激发，该激光的光子能量不完全匹配tm3+从3h6到3h5的基态吸收，但能匹配tm3+从3f4到3f2的激发态吸收；

3.根据权利要求2所述的一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的光子雪崩方法，其特征在于，选择yb3+作为中继离子，当雪崩纳米引擎在近红外激光激发下发生雪崩，yb3+起到了能量中继站的作用；

4.根据权利要求3所述的一种基于中继离子实现非线性阶数倍增全光谱发射的...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹求强，王琛旖，文紫照，蒲锐，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：