Οι επιστήμονες πέτυχαν το πρώτο λέιζερ συνεχών κυμάτων σε θερμοκρασία δωματίου από μια βαθιά δίοδο λέιζερ υπεριώδους ακτινοβολίας.
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον βραβευμένο με Νόμπελ 2014 Hiroshi Amano στο Ινστιτούτο Υλικών και Συστημάτων για την Αειφορία (IMaSS) στο Πανεπιστήμιο Nagoya στην κεντρική Ιαπωνία, σε συνεργασία με την Asahi Kasei, Inc. πραγματοποίησε με επιτυχία την πρώτη στον κόσμο εκπομπή λέιζερ συνεχών κυμάτων από μια δίοδο λέιζερ βαθιάς υπεριώδους (μήκος κύματος έως την περιοχή UV-C) σε θερμοκρασία δωματίου. Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο Applied Physics Letters, αντιπροσωπεύουν ένα βήμα προς τα εμπρός στην πρακτική εφαρμογή μιας τεχνολογίας με δυνατότητες για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της αποστείρωσης και της ιατρικής.
Μετά από δεκαετίες έρευνας και ανάπτυξης από την εισαγωγή τους στη δεκαετία του 1960, οι δίοδοι λέιζερ (LDs) κυκλοφόρησαν επιτέλους με επιτυχία στο εμπόριο. Παραδείγματα αυτής της τεχνολογίας περιλαμβάνουν συσκευές οπτικής επικοινωνίας που χρησιμοποιούν υπέρυθρες LD και μπλε-ιώδες οπτικούς δίσκους που χρησιμοποιούν μπλε-ιώδες LD. Ωστόσο, παρά τις μακροχρόνιες και ακούραστες προσπάθειες ερευνητικών ομάδων σε όλο τον κόσμο, κανείς δεν κατάφερε να αναπτύξει βαθιές υπεριώδεις LD. Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Nagoya και τον Asahi Kasei έχουν τροποποιήσει τη δομή της ίδιας της συσκευής για να μειώσουν την κινητήρια ισχύ που απαιτείται για τη λειτουργία του λέιζερ σε θερμοκρασία δωματίου κατά μόλις 1,1 W. Σε προηγούμενες συσκευές, η λωρίδα λέιζερ έτεινε να προκαλεί κρυσταλλικά ελαττώματα , αποτρέποντας τη δημιουργία μιας αποτελεσματικής διαδρομής ρεύματος και τη λειτουργία του λέιζερ με υψηλή ισχύ. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ισχυρή καταπόνηση των κρυστάλλων προκάλεσε αυτά τα ελαττώματα. Έτσι, κόβοντας έξυπνα τα πλευρικά τοιχώματα της ράβδου λέιζερ, κατέστειλαν τα ελαττώματα και πέτυχαν μια αποτελεσματική ροή ρεύματος στην ενεργό περιοχή της διόδου λέιζερ, μειώνοντας την ισχύ λειτουργίας.
Η έρευνα αποτελεί ορόσημο για την πρακτική εφαρμογή και ανάπτυξη λέιζερ ημιαγωγών σε όλα τα εύρη μηκών κύματος. Στο μέλλον, τα λέιζερ UV-C θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην υγειονομική περίθαλψη, την ανίχνευση ιών, τη μέτρηση σωματιδίων, την ανάλυση αερίων και την επεξεργασία λέιζερ υψηλής ευκρίνειας, με δυνητικά πρωτοποριακές εφαρμογές στην τεχνολογία αποστείρωσης.
