Istraživači s Fakulteta za inženjerske studije i Centra za kvantne informacije i kvantnu biologiju na Univerzitetu u Osaki predstavili su novi uređaj u čvrstom stanju drugog harmonika (SHG) koji pretvara infracrveno zračenje u plavo svjetlo. Ovaj rad može dovesti do praktičnog svakodnevnog izvora dubokog ultraljubičastog svjetla za sterilizaciju i dezinfekciju.
U posljednje vrijeme duboki ultraljubičasti (DUV) izvori svjetlosti privlače veliku pažnju u sterilizaciji i dezinfekciji. Da bi se ostvario baktericidni efekt uz istovremeno osiguravanje sigurnosti korisnika, poželjan je raspon talasnih dužina od 220-230 nm. Ali DUV izvori svjetlosti u ovom rasponu talasnih dužina koji su i trajni i visoko efikasni još nisu razvijeni. Iako su uređaji za pretvaranje valnih duljina perspektivni kandidati, konvencionalni feroelektrični materijali za pretvaranje valne duljine ne mogu se primijeniti na DUV uređaje zbog apsorpcijske ivice.
Budući da nitridni poluprovodnici poput galijum nitrida i aluminijum nitrida imaju relativno visoku optičku nelinearnost, oni se mogu primijeniti na uređajima za pretvaranje valnih duljina. Zbog svoje prozirnosti na 210 nm, aluminijum nitrid je posebno pogodan za uređaje za pretvaranje talasnih dužina DUV. Međutim, realizacija struktura s periodično obrnutim polaritetom poput konvencionalnih feroelektričnih uređaja za pretvaranje talasnih dužina pokazala se prilično teškom.
Istraživači su predložili novi monolitni uređaj za pretvaranje talasnih dužina mikrokavitacije bez strukture obrnute polaritetom. Osnovni talas je značajno poboljšan u mikrošupljini s dva distribuirana Bragg-ova reflektora (DBR), a talasi drugog harmonika koji se šire protutnjaju učinkovito se emitiraju u fazi s jedne strane. Kao prvi korak ka praktičnom DUV izvoru svjetlosti, napravljen je mikro-šupljinski uređaj od galijevog nitrida tehnologijom mikrofabrikacije, uključujući suvo nagrizanje i anizotropno mokro nagrizanje za vertikalne i glatke DBR bočne stranice. Dobivanjem plavog SH vala uspješno je dokazana efikasnost predloženog koncepta.
& quot; Naš uređaj se može prilagoditi za upotrebu šireg spektra materijala. Mogu se primijeniti na duboku emisiju ultraljubičastog svjetla ili čak na stvaranje širokopojasnog fotonskog para," kaže stariji autor Masahiro Uemukai. Istraživači se nadaju da će, budući da se ovaj pristup ne oslanja na materijale ili periodično obrnute strukture, olakšati izgradnju budućih nelinearnih optičkih uređaja.
Izvor priče:
MaterijaliobezbedioUniverzitet u Osaki.Napomena: Sadržaj se može uređivati po stilu i dužini.
