Ερευνητές από τη Μεταπτυχιακή Σχολή Μηχανικών και το Κέντρο Κβαντικής Πληροφορίας και Κβαντικής Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Οζάκα παρουσίασαν μια νέα συσκευή δεύτερης αρμονικής γενιάς (SHG) στερεάς κατάστασης που μετατρέπει την υπέρυθρη ακτινοβολία σε μπλε φως. Αυτή η εργασία μπορεί να οδηγήσει σε μια πρακτική πηγή βαθιάς υπεριώδους καθημερινής χρήσης για αποστείρωση και απολύμανση.
Πρόσφατα, οι πηγές φωτός βαθιάς υπεριώδους (DUV) προσελκύουν μεγάλη προσοχή στην αποστείρωση και την απολύμανση. Προκειμένου να επιτευχθεί ένα βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα εξασφαλίζοντας ταυτόχρονα την ασφάλεια των χρηστών, είναι επιθυμητή μια περιοχή μήκους κύματος 220-230 nm. Ωστόσο, οι πηγές φωτός DUV σε αυτό το εύρος μήκους κύματος που είναι τόσο ανθεκτικές όσο και πολύ αποδοτικές δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί. Αν και οι συσκευές μετατροπής μήκους κύματος είναι πολλά υποσχόμενες υποψήφιες, συμβατικά σιδηροηλεκτρικά υλικά μετατροπής μήκους κύματος δεν μπορούν να εφαρμοστούν σε συσκευές DUV λόγω της ακμής απορρόφησης.
Δεδομένου ότι οι ημιαγωγοί νιτριδίου όπως το νιτρίδιο του γαλλίου και το νιτρίδιο του αργιλίου έχουν σχετικά υψηλή οπτική μη γραμμικότητα, μπορούν να εφαρμοστούν σε συσκευές μετατροπής μήκους κύματος. Λόγω της διαφάνειας στα 210 nm, το νιτρίδιο αλουμινίου είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για συσκευές μετατροπής μήκους κύματος DUV. Ωστόσο, η πραγματοποίηση δομών με περιοδικά ανεστραμμένη πολικότητα όπως συμβατικές σιδηροδρομικές συσκευές μετατροπής μήκους κύματος έχει αποδειχθεί αρκετά δύσκολη.
Οι ερευνητές πρότειναν μια νέα συσκευή μετατροπής μήκους κύματος μονολιθικής μικροκοιλότητας χωρίς αναστροφή πολικότητας. Ένα θεμελιώδες κύμα ενισχύεται σημαντικά στη μικρο-κοιλότητα με δύο κατανεμημένους ανακλαστήρες Bragg (DBR) και τα δεύτερα αρμονικά κύματα αντίθετης διάδοσης εκπέμπονται αποτελεσματικά σε φάση από τη μία πλευρά. Ως το πρώτο βήμα προς μια πρακτική πηγή φωτός DUV, κατασκευάστηκε μια συσκευή μικροκοιλότητας νιτριδίου του γαλλίου μέσω τεχνολογίας μικροκατασκευής, συμπεριλαμβανομένης της ξηρής χάραξης και της ανισοτροπικής υγρής χάραξης για κάθετα και ομαλά πλευρικά τοιχώματα DBR. Με την απόκτηση ενός μπλε κύματος SH, η αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης ιδέας αποδείχθηκε με επιτυχία.
& quot; Η συσκευή μας μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να χρησιμοποιεί ένα ευρύτερο φάσμα υλικών. Μπορούν να εφαρμοστούν σε εκπομπές βαθύ υπεριώδους φωτός ή ακόμη και σε παραγωγή ζεύγους ευρυζωνικών φωτονίων," λέει ο ανώτερος συγγραφέας Masahiro Uemukai. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι επειδή αυτή η προσέγγιση δεν βασίζεται σε υλικά ή περιοδικά ανεστραμμένες δομές, θα διευκολύνει την κατασκευή μελλοντικών μη γραμμικών οπτικών συσκευών.
Πηγή ιστορίας:
Υλικάπαρέχεται απόΠανεπιστήμιο της Οζάκα. Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.
