Вчені створили перший лазер безперервної хвилі при кімнатній температурі з глибокого ультрафіолетового лазерного діода.
Дослідницька група під керівництвом лауреата Нобелівської премії 2014 року Хіроші Амано з Інституту матеріалів і систем сталого розвитку (IMaSS) Університету Нагоя в центральній Японії у співпраці з Asahi Kasei, Inc. успішно здійснила перше в світі безперервне лазерне випромінювання від лазерний діод глибокого ультрафіолету (довжина хвилі до УФ-C області) при кімнатній температурі. Результати, опубліковані в Applied Physics Letters, являють собою крок вперед у практичній реалізації технології з потенціалом для широкого спектру застосувань, включаючи стерилізацію та медицину.
Після десятиліть досліджень і розробок з моменту їх появи в 1960-х роках, лазерні діоди (LD) нарешті були успішно виведені на комерціалізацію. Приклади цієї технології включають пристрої оптичного зв'язку, що використовують інфрачервоні світлодіодні дисплеї та синьо-фіолетові оптичні диски, що використовують синьо-фіолетові світлодіодні екрани. Однак, незважаючи на тривалі та невтомні зусилля дослідницьких груп у всьому світі, ніхто не зміг розробити глибокі ультрафіолетові LD. Тепер дослідники з Університету Нагоя та Asahi Kasei модифікували структуру самого пристрою, щоб зменшити потужність приводу, необхідну для роботи лазера при кімнатній температурі, лише на 1,1 Вт. У попередніх пристроях лазерна смуга викликала дефекти кристалів. , запобігаючи генеруванню ефективного струму та роботі лазера на високій потужності. У цьому дослідженні дослідники виявили, що сильна деформація кристала спричинила ці дефекти. Таким чином, вміло обрізаючи бічні стінки лазерної смуги, вони придушили дефекти та досягли ефективного потоку струму в активну область лазерного діода, зменшивши робочу потужність.
Дослідження є віхою для практичного застосування та розробки напівпровідникових лазерів у всіх діапазонах довжин хвиль. У майбутньому лазери УФ-С можуть використовуватися в охороні здоров’я, виявленні вірусів, вимірюванні часток, аналізі газів і лазерній обробці високої чіткості з потенційно новаторськими застосуваннями в технології стерилізації.
