Des chercheurs de la Graduate School of Engineering et du Center for Quantum Information and Quantum Biology de l’Université d’Osaka ont dévoilé un nouveau dispositif de génération de deuxième harmonique à l’état solide (SHG) qui convertit le rayonnement infrarouge en lumière bleue. Ce travail peut conduire à une source pratique de lumière ultraviolette profonde à usage quotidien pour la stérilisation et la désinfection.
Récemment, les sources de lumière ultraviolettes profondes (DUV) ont attiré beaucoup d’attention dans la stérilisation et la désinfection. Afin de réaliser un effet bactéricide tout en assurant la sécurité de l’utilisateur, une gamme de longueurs d’onde de 220-230 nm est souhaitable. Mais les sources lumineuses DUV dans cette gamme de longueurs d’onde qui sont à la fois durables et très efficaces n’ont pas encore été développées. Bien que les dispositifs de conversion de longueur d’onde soient des candidats prometteurs, les matériaux de conversion de longueur d’onde ferroélectriques conventionnels ne peuvent pas être appliqués aux dispositifs DUV en raison de la limite d’absorption.
Étant donné que les semi-conducteurs de nitrure tels que le nitrure de gallium et le nitrure d’aluminium ont une non-linéarité optique relativement élevée, ils peuvent être appliqués aux dispositifs de conversion de longueur d’onde. En raison de sa transparence à 210 nm, le nitrure d’aluminium est particulièrement adapté aux dispositifs de conversion de longueur d’onde DUV. Cependant, la réalisation de structures avec une polarité périodiquement inversée comme les dispositifs conventionnels de conversion de longueur d’onde ferroélectrique s’est avérée assez difficile.
Les chercheurs ont proposé un nouveau dispositif de conversion de longueur d’onde de microcavité monolithique sans structure inversée par polarité. Une onde fondamentale est considérablement améliorée dans la microcavité avec deux réflecteurs de Bragg distribués (DBR), et les ondes secondaires harmoniques à contre-propagation sont efficacement émises en phase d’un côté. Comme première étape vers une source de lumière DUV pratique, un dispositif de microcavité au nitrure de gallium a été fabriqué via la technologie de microfabrication, y compris la gravure à sec et la gravure humide anisotrope pour les parois latérales DBR verticales et lisses. En obtenant une onde sh bleue, l’efficacité du concept proposé a été démontrée avec succès.
« Notre appareil peut être adapté pour utiliser une gamme plus large de matériaux. Ils peuvent être appliqués à l’émission de lumière ultraviolette profonde ou même à la génération de paires de photons à large bande », explique Masahiro Uemukai, auteur principal. Les chercheurs espèrent que, parce que cette approche ne repose pas sur des matériaux ou des structures périodiquement inversées, elle facilitera la construction des futurs dispositifs optiques non linéaires.
Source de l’histoire:
matériauxfourni parUniversité d’Osaka. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
