Wetenschappers hebben de eerste continue golflaser bij kamertemperatuur gerealiseerd met een diep-ultraviolette laserdiode.
Een onderzoeksgroep onder leiding van Nobelprijswinnaar Hiroshi Amano uit 2014 van het Institute of Materials and Systems for Sustainability (IMASS) aan de Universiteit van Nagoya in centraal Japan, heeft in samenwerking met Asahi Kasei, Inc. een diep-ultraviolette laserdiode (golflengte tot het UV-C-gebied) bij kamertemperatuur. De resultaten, gepubliceerd in Applied Physics Letters, vertegenwoordigen een stap voorwaarts in de praktische implementatie van een technologie met potentieel voor een breed scala aan toepassingen, waaronder sterilisatie en geneeskunde.
Na tientallen jaren van onderzoek en ontwikkeling sinds hun introductie in de jaren zestig, zijn laserdiodes (LD's) eindelijk met succes op de markt gebracht. voorbeelden van deze technologie zijn onder meer optische communicatieapparaten die gebruikmaken van infrarode LD's en blauwviolette optische schijven die blauwviolette LD's gebruiken. Ondanks lange en onvermoeibare inspanningen van onderzoeksgroepen over de hele wereld is niemand er echter in geslaagd om diepe ultraviolette LD's te ontwikkelen. nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Nagoya en Asahi Kasei de structuur van het apparaat zelf aangepast om het aandrijfvermogen dat nodig is om de laser bij kamertemperatuur te laten werken met slechts 1,1 W te verminderen. In eerdere apparaten veroorzaakte de laserstreak vaak kristaldefecten. , waardoor wordt voorkomen dat een efficiënt stroompad wordt gegenereerd en dat de laser op een hoog vermogen werkt. In deze studie ontdekten de onderzoekers dat sterke kristalbelasting deze defecten veroorzaakte. Dus door slim de zijwanden van de laserstraal af te knippen, onderdrukten ze de defecten en bereikten ze een effectieve stroomtoevoer naar het actieve gebied van de laserdiode, waardoor het bedrijfsvermogen afnam.
Het onderzoek is een mijlpaal voor de praktische toepassing en ontwikkeling van halfgeleiderlasers in alle golflengtebereiken. In de toekomst kunnen UV-C-lasers worden gebruikt in de gezondheidszorg, virusdetectie, deeltjesmeting, gasanalyse en high-definition laserverwerking, met potentieel baanbrekende toepassingen in de sterilisatietechnologie.
