Cercetătorii de la Graduate School of Engineering și Center for Quantum Information and Quantum Biology de la Universitatea Osaka au dezvăluit un nou dispozitiv de generare a celei de-a doua armonice în stare solidă (SHG) care transformă radiațiile infraroșii în lumină albastră. Această lucrare poate duce la o sursă practică de lumină ultravioletă profundă de uz zilnic pentru sterilizare și dezinfectare.
Recent, sursele de lumină ultraviolete profunde (DUV) au atras multă atenție în sterilizare și dezinfectare. Pentru a realiza un efect bactericid, asigurând în același timp siguranța utilizatorului, este de dorit o gamă de lungimi de undă de 220-230 nm. Dar sursele de lumină DUV din această gamă de lungimi de undă care sunt atât durabile, cât și extrem de eficiente nu au fost încă dezvoltate. Deși dispozitivele de conversie a lungimii de undă sunt candidați promițători, materialele convenționale de conversie a lungimii de undă feroelectrice nu pot fi aplicate dispozitivelor DUV din cauza marginii de absorbție.
Deoarece semiconductorii nitrură, ar fi nitrura de galiu și nitrura de aluminiu, au o neliniaritate optică relativ ridicată, acestea pot fi aplicate dispozitivelor de conversie a lungimii de undă. Datorită transparenței sale la 210 nm, nitrura de aluminiu este potrivită în special pentru dispozitivele de conversie a lungimii de undă DUV. Cu toate acestea, realizarea structurilor cu polaritate inversată periodic, ar fi dispozitivele convenționale de conversie a lungimii de undă feroelectrice, s-a dovedit destul de dificilă.
Cercetătorii au propus un nou dispozitiv monolitic de conversie a lungimii de undă a microcavității fără o structură inversată de polaritate. O undă fundamentală este îmbunătățită semnificativ în microcavitate cu doi reflectoare Bragg distribuite (DBR), iar undele armonice secundare contra-propagatoare sunt emise eficient în fază dintr-o parte. Ca prim pas spre o sursă practică de lumină DUV, un dispozitiv de microcavitate din nitrură de galiu a fost fabricat prin tehnologia de microfabricare, inclusiv gravarea uscată și gravura umedă anizotropă pentru pereții laterali verticali și netezi ai DBR. Prin obținerea unui val SH albastru, eficacitatea conceptului propus a fost demonstrată cu succes.
"Dispozitivul nostru poate fi adaptat pentru a utiliza o gamă mai largă de materiale. Acestea pot fi aplicate la emisiile de lumină ultravioletă profundă sau chiar la generarea perechii de foton în bandă largă", spune autorul principal Masahiro Uemukai. Cercetătorii speră că, deoarece această abordare nu se bazează pe materiale sau structuri inversate periodic, va face viitoarele dispozitive optice neliniare mai ușor de construit.
Sursa poveștii:
Materialefurnizate deUniversitatea osaka. Notă: Conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.
