Incoherent broadband mid-infrared detection with lanthanide nanotransducers

镧系元素 材料科学 发光 光电子学 光子上转换 红外线的 近红外光谱 光学 化学 物理 离子 有机化学
作者
Liangliang Liang,Chongwu Wang,Jiaye Chen,Qi Jie Wang,Xiaogang Liu
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:16 (10): 712-717 被引量:49
标识
DOI:10.1038/s41566-022-01042-7
摘要

Spectral conversion of mid-infrared (MIR) radiation to visible (VIS) and near-infrared (NIR) wavelengths is a fundamental technology for spectroscopy and imaging; however, current MIR-to-VIS/NIR conversion technology is limited to nonlinear optics with bulky crystals or resonant nanocavities. Here we report lanthanide-based MIR-to-NIR nanotransducers that enable broadband MIR sensing at room temperature by harnessing ratiometric luminescence changes. The ratiometric luminescence of lanthanide nanotransducers in the NIR region can be incoherently modulated by MIR radiation in the 4.5–10.8 µm wavelength range. Ratiometric modulation of luminescence enables a detection limit of ~0.3 nW × µm−2 with an internal quantum efficiency on the order of 3 × 10−3. The ratiometric sensor based on lanthanide nanotransducers does not require cryogenic cooling, polarization control, phase matching or nanoantenna design for light confinement. We also developed a camera with lanthanide nanotransducers, which enable room-temperature MIR imaging. We anticipate that these lanthanide nanotransducers can be extended to MIR light manipulation at the microscale for chip-integrated device applications. Lanthanide nanotransducers are developed to detect broadband incoherent mid-infrared radiation in the 4–11 μm spectral window by ratiometric luminescence measurements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
yang发布了新的文献求助10
5秒前
zzyfsh发布了新的文献求助10
5秒前
APTX4869完成签到,获得积分10
5秒前
zz发布了新的文献求助10
5秒前
zhouyan发布了新的文献求助30
6秒前
上官若男的应助被背后的小翠采纳,获得10
6秒前
daaqiu发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
单纯的白萱完成签到,获得积分20
7秒前
冥王星发布了新的文献求助10
7秒前
文献阅读小王完成签到 ,获得积分10
7秒前
dxmin完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
11秒前
晓笙完成签到,获得积分10
12秒前
zz完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
激昂的采波完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
小倪发布了新的文献求助10
17秒前
吃吃吃完成签到,获得积分10
18秒前
BioRick发布了新的文献求助10
19秒前
小小完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
连鹰发布了新的文献求助10
20秒前
苏洋发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
佘佳一完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
CLW发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
zzyfsh完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7972728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9437923
关于积分的说明 21053452
捐赠科研通 7549268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373644
关于科研通互助平台的介绍 2508612
邀请新用户注册赠送积分活动 2406488