Generazione di luce blu dalla terza armonica mediante micro-risonatori ottici a dispersione.

Ciò che percepiamo come "colore" è strettamente legato alla lunghezza d'onda della luce. Le lunghezze d'onda che possiamo percepire sono limitate alla regione dei 400-800 nm (1 nm è un miliardesimo di metro). (1 nm è un miliardesimo della lunghezza di 1 m.) Naturalmente, anche i segnali radio e dei telefoni cellulari possono essere considerati onde, ma hanno lunghezze d'onda dell'ordine dei cm e dei m e non possono essere percepiti dall'occhio umano.

In questo studio abbiamo presentato un metodo per generare luce visibile (luce visibile) a una lunghezza d'onda mirata con un'efficienza mirata, utilizzando un dispositivo chiamato risonatore silicatroide fabbricato in vetro. La luce originale in ingresso al risonatore è un raggio laser di circa 1550 nm, una luce invisibile utilizzata principalmente per le comunicazioni ottiche. Tuttavia, può essere convertita in luce visibile mediante la conversione della lunghezza d'onda (generazione della terza armonica) nel risonatore. Sono stati fatti tentativi per generare luce visibile utilizzando la generazione di terze armoniche, ma le lunghezze d'onda generate sono state limitate al verde e al rosso.

Ottimizzando la struttura del risonatore e la modalità di risonanza (percorso della luce), è stata confermata la generazione di luce blu a una lunghezza d'onda di 438 nm, che in precedenza era stata difficile. I risultati sperimentali sono illustrati nelle figure (a), (b) e (c). Abbiamo anche dimostrato che la lunghezza d'onda della luce generata può essere strettamente controllata tenendo conto della dispersione (dipendenza dalla lunghezza d'onda dell'indice di rifrazione percepito dalla luce). Come già osservato dai nostri studi precedenti, dal verde al rosso, come già detto, [.http://www.phot.elec.keio.ac.jp/ja/research2016_11/] si può ora affermare che quasi tutta la banda della luce visibile può essere generata utilizzando la conversione di lunghezza d'onda nei risonatori micro-ottici. [Fig. (d)]

Poiché i micro-risonatori ottici sono dispositivi molto piccoli (diametro di circa 50 micrometri) che possono essere integrati in un chip, si prevede che in futuro saranno utilizzati come convertitori di lunghezza d'onda ultracompatti e sorgenti di luce visibile.