Vedci z Graduate School of Engineering a Centra pre kvantové informácie a kvantovú biológiu na univerzite v Osake predstavili nové zariadenie v tuhej fáze druhej harmonickej generácie (SHG), ktoré prevádza infračervené žiarenie na modré svetlo. Táto práca môže viesť k praktickému zdroju hlbokého ultrafialového žiarenia na každodenné použitie na sterilizáciu a dezinfekciu.
V poslednej dobe priťahujú zdroje ultrafialového žiarenia (DUV) veľkú pozornosť pri sterilizácii a dezinfekcii. Aby sa dosiahol baktericídny účinok a súčasne sa zaistila bezpečnosť používateľa, je požadovaný rozsah vlnových dĺžok 220 - 230 nm. Svetelné zdroje DUV v tomto rozsahu vlnových dĺžok, ktoré sú odolné a vysoko účinné, však ešte neboli vyvinuté. Aj keď sú zariadenia na premenu vlnovej dĺžky nádejným kandidátom, konvenčné materiály na premenu vlnovej dĺžky na feroelektrickú vlnu nie je možné aplikovať na zariadenia DUV kvôli absorpčnej hrane.
Pretože nitridové polovodiče, ako je nitrid gália a nitrid hlinitý, majú relatívne vysokú optickú nelinearitu, je možné ich použiť na zariadenia na premenu vlnovej dĺžky. Vďaka svojej priehľadnosti až 210 nm je nitrid hlinitý zvlášť vhodný pre zariadenia na konverziu vlnových dĺžok DUV. Ukázalo sa však, že realizácia štruktúr s periodicky obrátenou polaritou, ako sú konvenčné zariadenia na prevod feroelektrických vlnových dĺžok, je dosť ťažké.
Vedci navrhli nové monolitické zariadenie na premenu vlnovej dĺžky na mikrodutinu bez štruktúry s polaritou. Základné vlnenie je v mikrodutine výrazne zosilnené pomocou dvoch distribuovaných Braggových reflektorov (DBR) a proti šíriace sa druhé harmonické vlny sú efektívne vysielané vo fáze z jednej strany. Ako prvý krok k praktickému svetelnému zdroju DUV bolo vyrobené mikrodutinové zariadenie na báze nitridu gália pomocou technológie mikrofabrikácie vrátane suchého leptania a anizotropického mokrého leptania pre vertikálne a hladké bočné steny DBR. Získaním modrej vlny SH sa úspešne preukázala účinnosť navrhovaného konceptu.
& quot; Naše zariadenie je možné prispôsobiť tak, aby používalo širšiu škálu materiálov. Môžu byť použité na emisiu hlbokého ultrafialového žiarenia alebo dokonca na generovanie širokopásmových fotónových párov&"; hlavný autor Masahiro Uemukai hovorí. Vedci dúfajú, že pretože sa tento prístup nespolieha na materiály alebo periodicky prevrátené štruktúry, uľahčí ich výrobu budúce nelineárne optické zariadenie.
Zdroj príbehu:
MateriályposkytujeUniverzita v Osake.Poznámka: Obsah je možné upravovať pre štýl a dĺžku.
