Para peneliti dari Sekolah Pascasarjana Teknik dan Pusat Informasi Kuantum dan Biologi Kuantum di Universitas Osaka meluncurkan perangkat generasi harmonik kedua solid state (SHG) baru yang mengubah radiasi inframerah menjadi cahaya biru. Pekerjaan ini dapat menyebabkan sumber cahaya ultraviolet dalam sehari-hari yang praktis untuk sterilisasi dan desinfeksi.
Baru-baru ini, sumber cahaya deep ultraviolet (DUV) telah menarik banyak perhatian dalam sterilisasi dan desinfeksi. Untuk mewujudkan efek bakterisida sambil memastikan keamanan pengguna, kisaran panjang gelombang 220-230 nm diinginkan. Namun sumber cahaya DUV dalam rentang panjang gelombang ini yang tahan lama dan sangat efisien belum dikembangkan. Meskipun perangkat konversi panjang gelombang adalah kandidat yang menjanjikan, bahan konversi panjang gelombang ferroelektrik konvensional tidak dapat diterapkan ke perangkat DUV karena keunggulan penyerapan.
Karena semikonduktor nirida seperti nirida gallium dan nitrida aluminium memiliki nonlinearitas optik yang relatif tinggi, mereka dapat diterapkan pada perangkat konversi panjang gelombang. Karena transparansinya hingga 210 nm, aluminium nirida sangat cocok untuk perangkat konversi panjang gelombang DUV. Namun, mewujudkan struktur dengan polaritas terbalik secara berkala seperti perangkat konversi panjang gelombang ferroelektrik konvensional telah terbukti cukup sulit.
Para peneliti mengusulkan perangkat konversi panjang gelombang mikrolitik monolitik baru tanpa struktur terbalik polaritas. Gelombang fundamental ditingkatkan secara signifikan dalam mikrokavitasi dengan dua reflektor Bragg terdistribusi (DBR), dan gelombang harmonik kedua yang disebarkan secara efisien secara efisien secara bertahap dari satu sisi. Sebagai langkah pertama menuju sumber cahaya DUV praktis, perangkat mikrokalivitasi nitrida gallium dibuat melalui teknologi mikrofabrikasi, termasuk etsa kering dan etsa basah anisotropik untuk trotoar DBR vertikal dan halus. Dengan memperoleh gelombang SH biru, efektivitas konsep yang diusulkan berhasil ditunjukkan.
"Perangkat kami dapat diadaptasi untuk menggunakan berbagai bahan yang lebih luas. Mereka dapat diterapkan pada emisi cahaya ultraviolet yang dalam atau bahkan generasi pasangan foton broadband," kata penulis senior Masahiro Uemukai. Para peneliti berharap bahwa karena pendekatan ini tidak bergantung pada bahan atau struktur terbalik secara berkala, itu akan membuat perangkat optik nonlinear di masa depan lebih mudah dibangun.
Sumber Cerita:
Bahandisediakan olehUniversitas Osaka. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjang.
