오사카 대학의 공학 대학원과 양자 정보 및 양자 생물학 센터의 연구원들은 적외선을 청색광으로 변환하는 새로운 고체 상태 2차 고조파 발생(SHG) 장치를 공개했습니다. 이 작업은 살균 및 소독을 위한 실용적인 일상 사용 심자외선 광원으로 이어질 수 있습니다.
최근 살균 및 소독 분야에서 심자외선(DUV) 광원이 주목받고 있다. 사용자의 안전을 확보하면서 살균 효과를 구현하기 위해서는 220-230 nm의 파장 범위가 바람직하다. 그러나 내구성과 고효율을 모두 갖춘 이 파장 범위의 DUV 광원은 아직 개발되지 않았습니다. 파장 변환 장치가 유망한 후보이지만 기존의 강유전성 파장 변환 재료는 흡수단으로 인해 DUV 장치에 적용할 수 없습니다.
질화갈륨, 질화알루미늄과 같은 질화물 반도체는 광학적 비선형성이 상대적으로 높기 때문에 파장변환소자에 적용할 수 있다. 210nm까지의 투명도로 인해 질화알루미늄은 DUV 파장 변환 장치에 특히 적합합니다. 그러나, 기존의 강유전체 파장 변환 장치와 같이 주기적으로 극성이 반전되는 구조를 구현하는 것은 상당히 어려운 것으로 입증되었습니다.
연구원들은 극성 반전 구조가 없는 새로운 모놀리식 미세 공간 파장 변환 장치를 제안했습니다. 2개의 분산 브래그 반사체(DBR)로 미세 공간에서 기본파가 크게 향상되고, 역전파하는 2차 고조파가 한쪽에서 효율적으로 위상이 동일하게 방출됩니다. 실용적인 DUV 광원을 향한 첫 번째 단계로, 수직 및 매끄러운 DBR 측벽을 위한 건식 에칭 및 이방성 습식 에칭을 포함하는 미세 가공 기술을 통해 질화갈륨 미세 공간 장치가 제작되었습니다. 청색 SH파를 획득함으로써 제안된 개념의 효과가 성공적으로 입증되었다.
& quot;우리 장치는 더 넓은 범위의 재료를 사용할 수 있습니다. 그들은 심자외선 발광 또는 광대역 광자 쌍 생성에 적용될 수 있습니다." 수석 작가인 마사히로 우에무카이는 말합니다. 연구원들은 이 접근 방식이 재료나 주기적으로 반전된 구조에 의존하지 않기 때문에 미래의 비선형 광학 장치를 더 쉽게 구성할 수 있기를 희망합니다.
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기재에 의해 제공오사카 대학.참고: 콘텐츠는 스타일과 길이에 따라 편집될 수 있습니다.
