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Emission spectroscopy of NaYF_(4):Eu nanorods optically trapped by Fresnel lens fibers

Photonics Research 2022年第2期10卷 332-339页

作者： Aashutosh Kumar Asa Asadollahbaik Jeongmo Kim Khalid Lahlil Simon Thiele Alois M.Herkommer Síle Nic Chormaic Jongwook Kim Thierry Gacoin Harald Giessen jochen flck Universite Grenoble Alpes CNRSInstitut Neel38000 GrenobleFrance 4th Physics Institute and Research Center SCoPE University of Stuttgart70569 StuttgartGermany Universite Paris Saclay CNRSLaboratoire de Physique de la Matiere CondenseeEcole Polytechnique91128 PalaiseauFrance Institute of Applied Optics and Research Center SCoPE University of Stuttgart70569 StuttgartGermany Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University Okinawa 904-0495Japan

NaYF_(4):Eu nanorods with high aspect ratios are elaborated and optically trapped using dual fiber optical tweezers in a counterpropagating geometry. High trapping efficiency is observed using converging beams, emitted from diffractive Fresnel lenses directly 3D printed onto cleaved fiber facets. Stable nanorod trapping and alignment are reported for a fiber-to-fiber distance of 200 μm and light powers down to 10 m W. Trapping of nanorod clusters containing one to three nanorods and the coupling of nanorod motion in both axial and transverse directions are considered and discussed. The europium emission is studied by polarization-resolved spectroscopy with particular emphasis on the magnetic and electric dipole transitions. The respective σ and π orientations of the different emission lines are determined. The angles with respect to the nanorod axes of the corresponding magnetic and electric dipoles are calculated. Mono-exponential emission decay with decay time of 4–5 ms is reported. It is shown that the nanorod orientation can be determined by purely spectroscopic means.

关键词： nanorods Fresnel trapping

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