Дослідники Вищої інженерної школи та Центру квантової інформації та квантової біології при Університеті Осаки представили новий твердотільний пристрій другої гармоніки (SHG), який перетворює інфрачервоне випромінювання в синє світло. Ця робота може призвести до практичного щоденного використання глибокого ультрафіолетового джерела світла для стерилізації та дезінфекції.
Останнім часом глибокі ультрафіолетові (DUV) джерела світла привертають велику увагу при стерилізації та дезінфекції. Для реалізації бактерицидного ефекту, одночасно забезпечуючи безпеку користувача, бажаний діапазон довжин хвиль 220-230 нм. Але джерела світла DUV у цьому діапазоні довжин хвиль, які є довговічними та високоефективними, ще не розроблені. Хоча прилади для перетворення довжини хвилі є перспективними кандидатами, звичайні сегнетоелектричні матеріали для перетворення довжини хвилі не можуть застосовуватися до пристроїв DUV через край поглинання.
Оскільки нітридні напівпровідники, такі як нітрид галію та нітрид алюмінію, мають відносно високу оптичну нелінійність, їх можна застосовувати до пристроїв перетворення довжини хвилі. Завдяки своїй прозорості до 210 нм, нітрид алюмінію особливо підходить для пристроїв перетворення довжини хвилі DUV. Однак реалізація структур з періодично оберненою полярністю, як звичайні сегнетоелектричні пристрої перетворення довжини хвилі, виявилася досить важкою.
Дослідники запропонували новий монолітний пристрій перетворення довжини хвилі в мікропорожнину без інвертованої полярності структури. Фундаментальна хвиля значно посилюється в мікропорожнині за допомогою двох розподілених браггівських відбивачів (DBR), а хвилі другої гармоніки, що поширюються протилежним чином, ефективно випромінюються по фазі з одного боку. В якості першого кроку до практичного джерела світла DUV було виготовлено пристрій мікропорожнини нітриду галію за допомогою технології мікровиробництва, включаючи сухе травлення та анізотропне мокре травлення для вертикальних і гладких боковин DBR. Отримавши синю хвилю SH, було успішно продемонстровано ефективність запропонованої концепції.
& quot; Наш пристрій може бути пристосований для використання більш широкого спектру матеріалів. Вони можуть застосовуватися для глибокого випромінювання ультрафіолетового світла або навіть генерації широкосмугових пар фотонів," говорить старший автор Масахіро Уемукай. Дослідники сподіваються, що оскільки цей підхід не покладається на матеріали або періодично інвертовані конструкції, це полегшить будування нелінійних оптичних пристроїв.
Джерело історії:
МатеріализабезпечуєтьсяУніверситет ОсакиПримітка. Вміст можна редагувати відповідно до стилю та довжини.
