Raziskovalci s podiplomske inženirske šole in Centra za kvantne informacije in kvantno biologijo na Univerzi v Osaki so razkrili novo napravo druge harmonične generacije (SHG) trdnega stanja, ki infrardeče sevanje pretvori v modro svetlobo. To delo lahko privede do praktičnega dnevne uporabe globok ultravijolični svetlobni vir za sterilizacijo in razkuževanje.
V zadnjem času globoki ultravijolični (DUV) svetlobni viri pritegnejo veliko pozornosti pri sterilizaciji in deaktiviranju. Za uresničitev baktericidnega učinka ob zagotavljanju varnosti uporabnikov je zaželen razpon valovne dolžine 220-230 nm. Vendar duv svetlobni viri v tem območju valovne dolžine, ki so vzdržljivi in zelo učinkoviti, še niso razviti. Čeprav so naprave za pretvorbo valovne dolžine obetavne kandidatke, običajnih feroelektričnih materialov za pretvorbo valovne dolžine zaradi absorpcijskega roba ni mogoče uporabiti na DUV napravah.
Ker imajo polprevodniki nitrida, kot sta galijev nitrid in aluminijev nitrid, razmeroma visoko optično nelinearnost, jih je mogoče nanesti na naprave za pretvorbo valovne dolžine. Zaradi preglednosti na 210 nm je aluminijev nitrid še posebej primeren za naprave za pretvorbo valovne dolžine DUV. Vendar pa se je realiziranje struktur z periodično obrnjenim polarnostjo, kot so običajne naprave za pretvorbo feroelektrične valovne dolžine, izkazalo za precej težavno.
Raziskovalci so predlagali novo monolitno napravo za pretvorbo valovne dolžine valovne dolžine brez polarnosti obrnjene strukture. Temeljni val je v mikrokavosti znatno izboljšan z dvema porazdeljenim Bragg reflektorjema (DBR), v fazi z ene strani pa se učinkovito oddajajo kontra-razmnoževalni drugi harmonični valovi. Kot prvi korak k praktičnemu viru svetlobe DUV je bila naprava za mikrokavnost galijevega nitrida izdelana s tehnologijo mikrofabrikacije, vključno s suhim jedkanjem in anisotropnim jedkanjem za vertikalne in gladke DBR bočne zidove. Z pridobivanjem modrega SH vala je bila učinkovitost predlaganega koncepta uspešno dokazana.
»Našo napravo lahko prilagodimo uporabi širšega nabora materialov. Lahko jih nanesemo na globoko ultravijolično svetlobno emisijo ali celo za generacijo širokopasovnih foton parov," pravi višji avtor Masahiro Uemukai. Raziskovalci upajo, da bo ta pristop, ker se ne zanaša na materiale ali periodično obrnjene strukture, olajšal gradnjo prihodnjih nelinearnih optičnih naprav.
Vir zgodbe:
materialiki jih zagotavljaUniverza Osaka. Opomba: Vsebina se lahko ureja za slog in dolžino.
