مقدمة عن الليزر فوق البنفسجي

الليزر فوق البنفسجي هو نوع من الليزر الذي يولد أشعة فوق بنفسجية؛ يمكن تقسيم الليزر فوق البنفسجي من حيث البنية إلى ليزر فوق بنفسجي ذو حالة صلبة (ليزر فوق بنفسجي ليفي)، وليزر فوق بنفسجي غازي، وليزر فوق بنفسجي أشباه الموصلات.
مقدمة المنتج
تم بيع الصمام الثنائي الضوئي الأرجواني بطول موجي 405 نانومتر تجاريًا، استنادًا إلى المركب الثلاثي إنديوم غاليوم أرسينيد. ومع ذلك، بدون إضافة الألومنيوم، من المستحيل تقصير الطول الموجي إلى 360 نانومتر. لكن إضافة الألومنيوم ستؤثر على عمر الجهاز. كما أن التطوير نحو أطوال موجية أقصر سيجلب تحديات جديدة في احتواء الفوتونات والعمليات غير الإشعاعية والحفاظ على عكس عدد الجسيمات.
كل هذه العوامل تجعل الطول الموجي التشغيلي للديود الليزري في درجة حرارة الغرفة أطول بكثير من الطول الموجي للديود LED. بالنسبة لليزر بمستوى الملي واط، فإن أقصر طول موجي هو 370 نانومتر وعمر الخدمة عدة مئات من الساعات. في مؤتمر CLEO 2004 (سان فرانسيسكو، كاليفورنيا)، أفادت شركة Cree (دورهام، نورث كارولينا) أن ديود الليزر الخاص بها يمكنه العمل بشكل مستمر عند طول موجي 348 نانومتر ونبض عند طول موجي 343 نانومتر، ولكن بقوة خرج منخفضة للغاية وعمر خدمة منخفض. تأمل وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة أن يصل عمر خدمة الليزر التشغيلي إلى آلاف الساعات في درجة حرارة الغرفة.
إن الاهتمام الرئيسي بأشعة الليزر شبه الموصلة هو أنه يمكن استخدامها في أجهزة الاستشعار البيولوجية المتطورة وتوفير معلومات أكثر دقة من أنظمة التحذير LED. إن الليزر قابل للضبط ويمكن ضبط طوله الموجي ليتناسب مع طول موجة الامتصاص الأقصى. وبهذه الطريقة، يمكن استخدام أجهزة استشعار الليزر لمراقبة تركيبة معينة، والتي تنبعث منها أقوى فلورسنت عند هذا الطول الموجي. ويمكن استخدام هذه المستشعرات لحماية الأهداف المهمة، مثل المباني المهمة أو المرافق العسكرية. قد يستغرق تشخيص الأفراد الذين ربما تعرضوا لهجوم من قبل عوامل بيولوجية، وتحديد الفيروسات المحددة، وربما استخدام ظروف التكنولوجيا الحيوية والمختبر الأخرى عدة ساعات.
لقد عمل مركز أبحاث بالو ألتو (PARC؛ بالو ألتو، كاليفورنيا) بجد على أمل أن تتمكن أشعة الليزر الثنائية من العمل بطول موجي يبلغ 320 نانومتر. وقد أثبتوا وجود وصلة ليزر متجانسة يتم ضخها بصريًا ويمكنها العمل بطول موجي يبلغ 308 نانومتر. وهم يعملون على تحسين خصائصها الكهربائية. ويعتقد نوبل جونسون من مركز أبحاث بالو ألتو أن فريقهم ليس بعيدًا عن الحصول على أشعة ليزر تعمل بالكهرباء بطول موجي يبلغ 320 نانومتر، لكنهم لا يستطيعون التنبؤ بموعد تحفيزها حقًا. وأضاف: "تكمن الصعوبة في كيفية خفض جهد العتبة والتيار العتبي إلى مستوى معقول، ونحن نتقدم بثبات إلى الأمام".