• Medical Lasers
• /
• 제10권1호
• /
• pp.7-14
• /
• 2021

In cancer therapy, it is often desirable to use precision medicine that involves treatments of high specificity. One such treatment is the use of photo-triggered theranostic nanoparticles. These nanoparticles make it possible to visualize and treat tumors specifically in a controlled manner with a single injection. Several novel and powerful photo-triggered theranostic nanoparticles have been developed. These range from small organic dyes, semiconducting and biopolymers, to inorganic nanomaterials such as iron-oxide or gold nanoparticles, carbon nanotubes, and upconversion nanoparticles. Using photo-triggered theranostic nanoparticles and localized irradiation, complete tumor ablation can be achieved without causing significant toxicity to normal tissue. Given the great advances and promising future of theranostic nanoparticles, this review highlights the progress that has been made in the past couple of years, the current challenges faced and offers a future perspective.

• 한국광학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.221-226
• /
• 1998

$Er_2O_3$를 첨가한 $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ 삼성분계 중금속 산화물 유리로부터 발생하는 $1.5\mu\textrm{m}$와 2.7$\mu\textrm{m}$ 등의 형광에 대하여 복사 천이율, 형광 수명, 흡수 및 유도 방출 단면적 등을 조사하였다. 중금속 산화물 유리의 낮은 포논 에너지($~500cm^{-1}$)로 인하여 기존 산화물 유리로부터 관찰할 수 없었던 형광들의 양자 효율이 크게 높아졌으며 방출 단면적도 증가하였다. 한편, 798 nm 여기광의 상향 전이를 통한 녹색과 적색의 형광이 방출됨을 확인하였고, 각 에너지 준위의 형광 수명을 이용하여 다중포논 완화(multiphonon relaxation)를 정량적으로 규명하였다. $Er^{3+}:^4S_{3/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ 천이에 의한 녹색 형광은 기지 유리(host glass)의 밴드 갭(band gap)흡수에 의한 비복사 천이의 영향을 받으므로 이 형광의 양자 효율을 높이기 위해서는 유리를 불활성 기체 분위기에서 용융하거나 자외선쪽 투과단이 짧은 유리 망목 형성제(glass-vetwork former)가 첨가된 기지 조성을 선택하는 것이 바람직하다.

• 한국광학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.171-178
• /
• 2000

본 논문에서는 $1.47mu$m 증폭대역을 구현하는 툴륨이 첨가된 플루오르 고아섬유 증폭기(Thulium doped fiuoride fiber amplifier : TDFFA)를 수치 해석적 방법으로 모델링하였다. 본 모델은 상위변환(unconvenverison) 펌핑 방식을 도입하였고, $0.8\mu$m, $1.4\mu$m, $ 1.9\mu$m, $2.3 \mu$m 등의 다양한 전이 대역이 존재하는 Tm3+ 이온을 모델링하기 위하여 6개의 에너지 준위에 대한 비율식과 관계된 전이과정들을 고려하는 전파식을 사용하였고 트랜스버스 모드와 파워의 전방과 후방 전파를 고려하였다. 본 모델은 쥬드-오펠트(J-O) 이론, 에너지 캡 법칙, 맥콤보 관계 등을 이용하여 구한 TDF의 분광 파라미터들을 사용하였다. 시뮬레이션 결과는 이득과 잡음지수 등이 기존의 실험 결과와 비교하여 잘 부화된 결과를 보인다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.249-250
• /
• 2008

We report on the visible photoluminescence of the Tb/Yb co-doped alumino-germano-silicate fibers for visible fiber laser application. By changing the concentration ratios of $Tb^{3+}$ to $Yb^{3+}$, we optimized the solution doping conditions and obtained the highest emission efficiency at 546nm. The luminescence intensity at 546nm was found to increase with the relative increase of $Tb^{3+}$ ions.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.136-136
• /
• 2003

In fiber optic networks, system size and cost can be significantly reduced by development of optical components through planar optical waveguides. One important step to realize the compact optical devices is to develop planar optical amplifier to compensate the losses in splitter or other components. Planar amplifier provides optical gain in devices less than tens of centimeters long, as opposed to fiber amplifiers with lengths of typically tens of meters. To achieve the same amount of gain between the planar and fiber optical amplifier, much higher Er doping levels responsible for the gain than in the fiber amplifier are required due to the reduced path length. These doping must be done without the loss of homogeniety to minimize Er ion-ion interactions which reduce gain by co-operative upconversion. Sol-gel process has become a feasible method to allow the incorporation of Er ion concentrations higher than conventional glass melting methods. In this work, Er-doped $SiO_2$-A1$_2$ $O_3$ films were prepared by two different method via sol -Eel process. Tetraethylorthosilicate(TEOS)/aluminum secondary butoxide [Al (OC$_4$ $H_{9}$)$_3$], methacryloxypropylcnethoxysaane(MPTS)/aluminum secondary butofde [Al(OC$_4$ $H_{9}$)$_3$] systems were used as starting materials for hosting Er ions. Er-doped $SiO_2$-A1$_2$ $O_3$ films obtahed after heat-treating, coatings on Si substrate were characterized by X-ray din action, FT-IR, and N-IR fluorescence spectroscopy. The luminescence properties for two different processing procedure will be compared and discussed from peak intensity and life time.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.135-135
• /
• 2003

The fast evolution in the fold of optical communication systems demands powerful optical information treatment. These functions can be performed by integrated optical systems. A key component of such systems is erbium doped waveguide amplifier(EDWA). The intra 4f radiative transition of Er at 1.5 $\mu\textrm{m}$ is particularly interesting because this wavelength is standard in optical telecommunications. The fabrication of waveguide amplifier for integrated optics using sol-gel process has received an increasing attention. Potential advantage of lower cost by less capital equipment and easy processing makes this process an attractive alternatives to conventional technologies like flame hydrolysis deposition, ion exchange and chemical vapor deposition, etc. In addition, sol-gel process has been found to be extremely suitable for the control of composition and refractive index related directly with optical properties. The main drawback of such an amplifier with respect to the EDWA is the need for a much higher Er3+ concentration to compensate for the smaller interaction length. However, the high doping of Er might be resulted in the non-radiative relaxation by clustering of Er ions End co-operative upconversion. In order to solve this problem, we investigate the possibility of avoiding short Er-Er distances by encapsulation of Er3+ ions in hosts such as organic-inorganic hybrid materials. For inorganic-organic hybrid sols, methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS), zirconyl chloride octahydrate and erbium(III) chloride hexahydrate were used as starting materials, followed by conventional sol-gel process. It was observed by TEM that nano sols having core/shell toplology were formed, depending on the mole ratio of Zr/Er. The surface roughness for the coatings on Si substrate was investigated by AFM as a function of Zr/Er ratio. The local environment and vibrational Properties of Er3+ ions were studied using Near-IR, FT-IR, and UV/Vis spectroscopy. Nano hybrid coatings derived from polymer and Er doped encapsulation Eave the good luminescence at 1.55$\mu\textrm{m}$.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권8호
• /
• pp.618-622
• /
• 2004

플로라이드, 설파이드 및 셀레나이드 유리에 각각 첨가된 홀뮴 이온의 $^{5}$ I$_{5}$ \$\longrightarrow$$^{5}$ I$_{7}$ 전자천이에 기인하는 1.6$\mu$m 형광의 여기 스펙트럼을 $^{5}$ I$_{5}$ 준위가 위치하는 ∼900nm 대역에서 측정하였다. $^{5}$ $F_{1}$ 준위로의 상향전이가 발생하는 특정 파장대역에서 1.6$\mu$m발광의 여기효율이 감소하는 현상이 플로라이드 및 설파이드 유리에서 관찰되었으나 셀레나이드 유리에서는 $^{5}$ I$_{8}$ \$\longrightarrow$$^{5}$ I$_{5}$ 흡수 스펙트럼과 여기 스펙트럼의 모양이 유사하였으며, 이러한 현상은 각 비정질 유전체 재료의 광학적 비선형성과 단파장쪽 투과단의 차이에 기인한다. 한편, Tb$^{3+}$ , Dy$^{3+}$ , Eu$^{3+}$ 또는 N$d^{3+}$ 이온을 공동 첨가함으로써 $^{5}$ I$_{7}$ 준위의 형광수명을 효과적으로 감소시킬 수 있으나 Eu$^{3+}$ 이온을 제외한 나머지 공동 첨가제는 기저상태 흡수를 통하여 1.6 $\mu$m 대역에서의 흡수 손실을 크게 한다. 따라서 형광수명 감소 효과가 Tb$^{3+}$ 이온보다 크지는 않지만 추가적인 흡수 손실이 없는 Eu$^{3+}$ 이온이 공동 첨가제로 더 적합하다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.166-171
• /
• 2015

본 연구에서는 고상법 및 flux를 이용하여 $Y_3Al_5O_{12}:Er^{3+}\;(YAG:Er^{3+})$ 분말을 저온에서 성공적으로 합성하였다. 분말의 합성 여부와 분말 하소 시 온도에 따른 결정성을 분석하기 위하여 X-ray diffraction(XRD)를 측정하였다. 순수한 YAG는 일반적인 고상법으로 합성할 경우, $1400^{\circ}C$에서 12시간 동안 하소하여 순수한 YAG 상을 얻을 수 있었고, 반면에 $BaF_2$를 첨가한 결과는 상대적으로 낮은 온도($1000^{\circ}C$)에서 합성되었다. 즉, 합성온도를 약 $400^{\circ}C$ 가량 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, $BaF_2$의 최적의 농도를 찾아 첨가 후, 열처리 온도에 따라 $BaF_2$로 인한 입자의 형태 및 크기를 조사하였으며 그에 따른 발광강도에 대하여 논의하였다.