I ricercatori della Graduate School of Engineering e del Center for Quantum Information and Quantum Biology dell'Università di Osaka hanno presentato un nuovo dispositivo a stato solido di seconda generazione di armoniche (SHG) che converte la radiazione infrarossa in luce blu. Questo lavoro può portare a una pratica fonte di luce ultravioletta profonda di uso quotidiano per la sterilizzazione e la disinfezione.
Recentemente, le sorgenti di luce ultravioletta profonda (DUV) hanno attirato molta attenzione nella sterilizzazione e nella disinfezione. Al fine di realizzare un effetto battericida garantendo la sicurezza dell'utente, è auspicabile un intervallo di lunghezze d'onda di 220-230 nm. Tuttavia, non sono state ancora sviluppate sorgenti luminose DUV in questa gamma di lunghezze d'onda che siano sia durevoli che altamente efficienti. Sebbene i dispositivi di conversione della lunghezza d'onda siano candidati promettenti, i materiali di conversione della lunghezza d'onda ferroelettrici convenzionali non possono essere applicati ai dispositivi DUV a causa del bordo di assorbimento.
Poiché i semiconduttori di nitruro come il nitruro di gallio e il nitruro di alluminio hanno una non linearità ottica relativamente elevata, possono essere applicati a dispositivi di conversione della lunghezza d'onda. Grazie alla sua trasparenza fino a 210 nm, il nitruro di alluminio è particolarmente adatto per i dispositivi di conversione della lunghezza d'onda DUV. Tuttavia, la realizzazione di strutture con polarità periodicamente invertita come i convenzionali dispositivi di conversione di lunghezza d'onda ferroelettrica si è rivelata piuttosto difficile.
I ricercatori hanno proposto un nuovo dispositivo di conversione della lunghezza d'onda a microcavità monolitica senza una struttura a polarità invertita. Un'onda fondamentale viene potenziata in modo significativo nella microcavità con due riflettori di Bragg distribuiti (DBR) e le onde di seconda armonica in contropropagazione vengono emesse in fase in modo efficiente da un lato. Come primo passo verso una pratica sorgente di luce DUV, è stato fabbricato un dispositivo a microcavità al nitruro di gallio tramite la tecnologia di microfabbricazione, che include l'incisione a secco e l'incisione a umido anisotropica per pareti laterali DBR verticali e lisce. Ottenendo un'onda SH blu, l'efficacia del concetto proposto è stata dimostrata con successo.
& quot;Il nostro dispositivo può essere adattato per utilizzare una gamma più ampia di materiali. Possono essere applicati all'emissione di luce ultravioletta profonda o anche alla generazione di coppie di fotoni a banda larga," afferma l'autore senior Masahiro Uemukai. I ricercatori sperano che, poiché questo approccio non si basa su materiali o strutture periodicamente invertite, renderà più facile la costruzione di futuri dispositivi ottici non lineari.
Fonte della storia:
Materialifornito daUniversità di Osaka.Nota: il contenuto può essere modificato per stile e lunghezza.
