Наночастицы NaLuF$_4$: Yb$^{3+}$, Er$^{3+}$, Ce$^{3+}$ для создания компактных волноводных усилителей и визуализации в ближнем ИК диапазоне спектра

Фторидные нанокристаллы, солегированные ионами лантанидов, хорошо известны, поскольку позволяют преобразовывать излучение ближнего ИК диапазона спектра в фотолюминесценцию с антистоксовым сдвигом. Благодаря эффекту ап-конверсии они находят применения для решения задач фотоники и биомедицины. Однако этот класс наночастиц можно перенастроить для фотолюминесценции со стоксовым сдвигом в ближнюю ИК область спектра. В настоящей работе изучены свойства наночастиц вида NaRF$_4$: Yb$^{3+}$, Er$^{3+}$, Ce$^{3+}$ (R = Y, Lu), обладающих интенсивной фотолюминесценцией в окрестности 1530 nm при возбуждении на длине волны 975 nm. Показано, что квантовая эффективность стоксовой фотолюминесценции наночастиц в ближней ИК области спектра может достигать 28% при интенсивности возбуждения 0.6 W/cm$^2$. Продемонстрирована возможность использования этих наночастиц для создания компактного волноводного усилителя телекоммуникационного С-диапазона и разработан метод их визуализации с использованием системы отложенной регистрации.