Istraživači s Diplomskog tehničkog fakulteta i Centra za kvantne informacije i kvantnu biologiju na Sveučilištu Osaka predstavili su novi uređaj druge harmonične generacije (SHG) u čvrstom stanju koji pretvara infracrveno zračenje u plavo svjetlo. Ovaj rad može dovesti do praktičnog dubokog ultraljubičastog izvora svjetlosti za sterilizaciju i dezinfekciju u svakodnevnoj uporabi.
U posljednje vrijeme duboki ultraljubičasti (DUV) izvori svjetlosti privlače veliku pozornost u sterilizaciji i dezinfekciji. Kako bi se ostvario baktericidni učinak uz osiguravanje sigurnosti korisnika, poželjan je raspon valne duljine od 220-230 nm. No, duv izvori svjetlosti u ovom rasponu valnih duljina koji su i izdržljivi i vrlo učinkoviti još nisu razvijeni. Iako su uređaji za pretvorbu valne duljine obećavajući kandidati, konvencionalni materijali za pretvorbu feroelektrične valne duljine ne mogu se primijeniti na DUV uređaje zbog ruba apsorpcije.
Budući da poluvodiči nitrida kao što su galij nitrid i aluminijski nitrid imaju relativno visoku optičku nelinearnost, mogu se primijeniti na uređaje za pretvorbu valne duljine. Zbog svoje prozirnosti do 210 nm, aluminijski nitrid posebno je pogodan za DUV uređaje za pretvorbu valne duljine. Međutim, realizacija struktura s povremeno obrnutim polaritetom poput konvencionalnih uređaja za pretvorbu feroelektrične valne duljine pokazala se vrlo teškom.
Istraživači su predložili novi monolitni uređaj za pretvorbu valne duljine mikro šupljine bez obrnute strukture polariteta. Temeljni val je značajno poboljšan u mikro šupljini s dva distribuirana Bragg reflektora (DBR), a kontra-propagirajući drugi harmonički valovi učinkovito se emitiraju u fazi s jedne strane. Kao prvi korak prema praktičnom DUV izvoru svjetlosti, mikrokamorijski uređaj galij nitrida izrađen je tehnologijom mikrofabrikacije, uključujući suho jetkanje i anizotropno mokro jetkanje za vertikalne i glatke DBR bočne stranice. Dobivanjem plavog SH vala uspješno je dokazana učinkovitost predloženog koncepta.
"Naš uređaj može se prilagoditi za korištenje šireg raspona materijala. Mogu se primijeniti na duboku emisiju ultraljubičastog svjetla ili čak na stvaranje širokopojasnog fotonskog para", kaže viši autor Masahiro Uemukai. Istraživači se nadaju da će, budući da se ovaj pristup ne oslanja na materijale ili povremeno obrnute strukture, olakšati izgradnju budućih nelinearnih optičkih uređaja.
Izvor priče:
materijalakoje je dostavioSveučilište u Osaki. Napomena: Sadržaj se može uređivati za stil i duljinu.
