陽輝レーザーのブログ

2020年12月26日、チャルマース工科大学の研究者とベルリン工科大学のパートナーは、これまでに報告された最短波長の垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）を実証しました。 これにより、消毒や医療における将来のアプリケーションへの道が開かれました。 研究結果は最近、科学雑誌ACSPhotonicsに掲載されました。 「特に電気機器を作るためにやるべきことはまだたくさんありますが、この記事は、主要な紫外線スペクトル範囲の一部をカバーする実際のVCSELを実現するための重要な構成要素を提供します」と博士課程の学生であるPhilipHjortは述べています。 Photonics LabMC2およびこの記事の最初の著者。

光ポンピングされた紫外線B（UVB）垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）の芸術的なイラスト。出典：NanoArt垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）は、コンパクトな半導体レーザーであり、スマートフォンの顔認識やデータセンターでの光通信に広く使用されています。これまでのところ、これらのレーザーの商用波長は赤と赤外線のみですが、他の可視発光VCSELは、自動車用アダプティブヘッドライトまたはプロジェクションディスプレイに適用でき、まもなく商用化されます。 「波長範囲がさらに紫外線（UV）に拡大されると、VCSELの用途は広がります。UV光は消毒、材料硬化、蛍光励起、治療に使用できますが、UV発光VCSELは次のように使用できます。コンパクトな水、空気および表面消毒システム、ならびに皮膚疾患の治療に使用されます」とフィリップ・ヒョルト氏は述べています。紫外線B（280-320nm）と紫外線C（200-280nm）の紫外線発光波長を実現するために、これらのアプリケーションのほとんどはこの波長を必要とし、レーザー媒質は海藻でできている必要があります。 MC2フォトニクス研究所のAsaHaglund教授の研究チームは、特定のAlGaN層を選択的にエッチングするために使用できる、ベルリン工科大学の共同研究者との電気化学的エッチング方法を以前に実証しました。現在の研究では、2つの研究グループがこの方法を使用して、世界初の光ポンピングUVB発光VCSELを作成しました。

「電気化学的エッチング技術を使用して基板を除去し、滑らかな藻類膜を作成することで、UV VCSELの長年の問題を解決しました。VCSELには、99％を超える反射率を持つ2つのミラーが必要であり、エピタキシャル成長またはただし、エピタキシャル成長はUVBまたはUVCでこのような高い反射率を達成しておらず、青色発光VCSELに2番目の誘電体ミラーを堆積するために使用される一般的な基板除去方法はAlGaNには適していません」とHjort氏は説明しました。 「電気化学的エッチングにより、2つの高反射誘電体ミラーで挟まれた海藻膜を作成できます。このようにして、光ポンピング下でレーザー光を放射する垂直共振器を形成します。」新しいデモンストレーションは、これまでに報告された最短波長のVCSELです。 、電気化学的エッチング技術は、将来の流行との戦いやきれいな飲料水の提供などの滅菌アプリケーションに必要なUVC波長にも拡張できます。