日本大阪大學(xué)研發(fā)緊湊型可調(diào)諧藍(lán)光激光器：遠(yuǎn)紫外光技術(shù)迎來(lái)突破

    遠(yuǎn)紫外光因其卓越的殺菌和消毒能力而備受關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的遠(yuǎn)紫外光源存在體積大、成本高、難以集成等問(wèn)題，限制了其在家庭和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用。近日，日本大阪大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得了重大突破，成功開(kāi)發(fā)出世界首個(gè)緊湊型、可調(diào)諧波長(zhǎng)的藍(lán)光半導(dǎo)體激光器，為遠(yuǎn)紫外光技術(shù)的實(shí)用化鋪平了道路。

    一、研究背景

    遠(yuǎn)紫外光（波長(zhǎng)低于230nm）的殺菌和消毒能力使其在醫(yī)療、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，現(xiàn)有的遠(yuǎn)紫外光源通常依賴(lài)于大型、昂貴的超短脈沖激光器，這不僅限制了其普及，也使得裝置難以實(shí)現(xiàn)緊湊化設(shè)計(jì)。大阪大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)此前已利用鋁氮化物制成的橫向準(zhǔn)相位匹配裝置，以及包含SrB4O7非線(xiàn)性光學(xué)晶體的垂直微腔波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，成功生成了遠(yuǎn)紫外二次諧波（SHG），為遠(yuǎn)紫外光的產(chǎn)生提供了一種全新路徑。

    二、技術(shù)突破

    大阪大學(xué)團(tuán)隊(duì)此次研制的藍(lán)光半導(dǎo)體激光器，突破了上述技術(shù)瓶頸。這種氮化物半導(dǎo)體激光器以405nm波段為基礎(chǔ)，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可擴(kuò)展至460nm波長(zhǎng)范圍。更為重要的是，這款激光器實(shí)現(xiàn)了單波長(zhǎng)輸出，且具備可調(diào)諧特性，能夠精確匹配波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的帶寬要求，從而以更高效率生成遠(yuǎn)紫外光。首席研究員楠井大成表示：“我們?cè)O(shè)計(jì)的可調(diào)諧藍(lán)光激光器，不僅體積小、壽命長(zhǎng)，還能輕松與新型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置結(jié)合，為遠(yuǎn)紫外光的生成提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。”

    三、應(yīng)用潛力

    該技術(shù)的突破性意義在于其緊湊性和可擴(kuò)展性。相比傳統(tǒng)的紫外光源，新型激光器可輕松集成到日常家電中，例如冰箱、空調(diào)和空氣凈化器，為家庭提供更加健康的環(huán)境。此外，公共衛(wèi)生領(lǐng)域也將從中受益，這種緊湊型遠(yuǎn)紫外光源可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校等人群密集場(chǎng)所，為病毒和細(xì)菌的消殺提供可靠支持。

    大阪大學(xué)的研究不僅展示了藍(lán)光激光器設(shè)計(jì)的新可能，也為遠(yuǎn)紫外光技術(shù)的普及掃清了障礙。緊湊、高效且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的遠(yuǎn)紫外光源有望廣泛應(yīng)用于家用和公共衛(wèi)生領(lǐng)域，為人類(lèi)健康和安全提供新的保障。這一研究標(biāo)志著遠(yuǎn)紫外光技術(shù)邁入了實(shí)用化的關(guān)鍵階段，也為下一代高精尖技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了新的道路。

    隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步成熟和應(yīng)用，我們有望在不久的將來(lái)看到遠(yuǎn)紫外光技術(shù)在家庭和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為全球健康和安全帶來(lái)革命性的改變。這項(xiàng)突破性的進(jìn)展不僅推動(dòng)了激光加工領(lǐng)域的發(fā)展，也為相關(guān)領(lǐng)域的科研和工業(yè)應(yīng)用提供了新的方向和可能性。