燕山大學劉世民教授研究組提出了結合材料設計、獲得外部雙波長激發和調節摻雜稀土離子濃度實現多色發射的策略。在980nm和1550nm激光激發的協同作用下，可以通過改變激光功率來操縱電子的躍遷過程，從而實現不同的發射顏色。這種操作方法簡單方便，不需要引入其他外界刺激條件。相關成果發表在Advanced Optical Materials上，題目為“高容量光子條形碼的雙波長響應寬範圍多色上轉換光度”。博士生應為第壹作者，燕山大學材料科學與工程學院教授、環境與化學工程學院顧建民副教授為本論文* * *通訊作者。本項目得到了國家自然科學基金的資助。
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/doi/10.1002/adobe . 202100197
由於激光功率的靈活調節，可以獲得更細致的發射顏色變化。此外，在雙波長激發的基礎上，基於能量反向轉移過程，通過調節Yb3+離子的摻雜濃度，可以進壹步擴大多色發射的範圍，從而實現從綠色到紅色的寬範圍、精細的顏色調控。基於大量上轉換發射光譜發射峰位和強度信息作為識別碼，設計了壹種用於高級防偽的光子條形碼。每個條碼的位置和寬度由發射光譜中發光峰的位置和強度決定，隨機選取幾組與發射光譜對應的子條碼進行組合，即可得到壹個完整的條碼。
基於雙波長響應特性，可以進壹步對大量光譜信息對應的子條碼進行排序，構建比普通條碼大得多的條碼數據庫，最多可以提供多達百萬種編碼組合。這些成果為提高先進防偽技術水平提供了全新的理論基礎和技術支持。該技術已申報國家發明專利，專利申請號為202110447186.5。
*感謝論文作者團隊對本文的大力支持。