中国科学院 分级染料组装杂化ZJU-68微晶的示意合成
b-i，ZJU-68 (b)和分级染料组装的ZJU-68微晶(c-i)的光学显微照片，比例尺，10微米
信用:何华军、、、、陈邦林、 由于不同的组织、细胞或生物化学物质对不同波长的光具有不同的(例如光学、热学和声学)响应，具有可见到近红外(NIR)多色输出的光源为多模式/多维感测/成像提供了基础
另一方面，光的偏振特性为分析和处理散射光信号提供了机会，也有助于获得生物材料中丰富的结构信息
此外，单模微纳激光器满足了小型化光子器件的高信息精度应用要求，避免了假信号和不同光信号的重叠干扰，结合多色输出特性，有可能实现各种细胞和分子的靶向传感/成像
如果一种材料能够结合宽带多色输出、偏振和单模微纳激射的优点，那么它对于多模小型化生化传感或成像是非常有用的，但是至今还没有相应材料的报道
在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由浙江大学材料科学与工程学院赛勒斯·唐传感器材料与应用中心硅材料国家重点实验室的教授领导的研究小组报道了在主-客体杂化金属-有机框架(MOF)微谐振器中基于同质外延过程的不同染料分子的分级组装，以实现在绿色、红色和近红外波段的多达三个波长的单模偏振激射
MOF微晶(命名为ZJU-68)中不同染料分子的分段定向组装作为缩短的谐振腔，有助于实现动态可控的多色单模激光，其三色激光阈值较低，约为1
72 mJ/cm2，偏振度> 99
9%
此外，所产生的三色单模激光具有迄今报道的最大波长覆盖范围约186纳米(范围从约534纳米到约720纳米)
研究人员总结了他们的想法: “众所周知，金属-有机框架的空间限制效应可以大大降低有机染料体系的聚集引起的猝灭(ACQ)
然而，当我们需要加载不同的染料分子来加宽发射带时，我们应该如何避免它们之间的不利能量转移，尤其是对于要求极高光学增益的激光系统。幸运的是，我们找到了一个解决方案，那就是原位组装和外延生长的结合
" a-c，单个分级混合ZJU-68中不同染料加载晶体段的单模激光光谱？染料微晶
d .混合微晶中的各向异性三色单模激光
单层混合微晶的扫描激光性能
比例尺，10积分:何华军、、、、陈邦林、 “当然，宿主骨架通道和染料分子之间的尺寸匹配也是最终成功分级组装的重要因素
因为我们需要制备的负载染料的晶体片段在外延生长过程中不会泄漏先前的染料分子
”他们补充道
研究人员总结说:“这些基于多光子晶体的混合微晶可以被选择性地区域激发，产生绿色、红色和近红外单模线性偏振激光，这将在多模态生化传感/成像和片上光子信息处理中具有潜力。”
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