Mikrokavity kompleksni laserji iz urejenih do neurejenih stanj

Mikrokavity kompleksni laserji iz urejenih do neurejenih stanj

Tipičen laser je sestavljen iz treh osnovnih elementov: vira črpalke, dobičljivega medija, ki krepi stimulirano sevanje, in struktura votline, ki ustvarja optično resonanco. Ko velikost votlinelaserje blizu ravni mikrona ali submikrona, postala je ena izmed trenutnih raziskovalnih žarišč v akademski skupnosti: mikrokavitasti laserji, ki lahko dosežejo znatno svetlobo in interakcijo v majhni količini. Združevanje mikrokavitosti s kompleksnimi sistemi, kot so uvedba nepravilnih ali neurejenih mej votline ali uvedba zapletenih ali neurejenih delovnih medijev v mikrokavitosti, bo povečala stopnjo svobode laserskega proizvodnje. Fizične značilnosti neurejenih votlin prinašajo večdimenzionalne kontrolne metode laserskih parametrov in lahko razširijo svoj potencial uporabe.

Različni sistemi naključnihLaserji mikrokavita
V tem prispevku so laserji naključnih mikrokavita prvič razvrščeni iz različnih dimenzij votline. To razlikovanje ne samo poudarja edinstvene izhodne značilnosti naključnega laserja mikrokavitosti v različnih dimenzijah, ampak tudi pojasnjuje prednosti velikosti razlike v naključni mikrokavitosti na različnih regulativnih in aplikacijskih poljih. Tridimenzionalna mikrokavitost v trdnem stanju ima običajno manjši način načina, s čimer doseže močnejšo svetlobo in interakcijo s materijo. Zaradi tridimenzionalne zaprte strukture je svetlobno polje lahko visoko lokalizirano v treh dimenzijah, pogosto z visoko kakovostnim faktorjem (Q-faktor). Te značilnosti so primerne za visoko natančno zaznavanje, shranjevanje fotona, kvantno obdelavo informacij in druga napredna tehnološka polja. Odprti dvodimenzionalni sistem tankih filmov je idealna platforma za izgradnjo neurejenih ravninskih struktur. Kot dvodimenzionalna neurejena dielektrična ravnina z integriranim dobičkom in razprševanjem lahko tanki filmski sistem aktivno sodeluje pri ustvarjanju naključnega laserja. V učinku ravninskega valovoda olajša lasersko sklopko in zbiranje. Ko se je dimenzija votline še zmanjšala, lahko integracija povratnih informacij in pridobivanja medijev v enodimenzionalni valovodi zatrti radialno razprševanje svetlobe, hkrati pa poveča osno svetlobno resonanco in spajanje. Ta integracijski pristop na koncu izboljša učinkovitost laserskega ustvarjanja in spajanja.

Regulativne značilnosti naključnih mikrokavskih laserjev
Številni kazalci tradicionalnih laserjev, kot so skladnost, prag, izhodna smer in polarizacijske značilnosti, so ključna merila za merjenje izhodne učinkovitosti laserjev. V primerjavi s konvencionalnimi laserji s fiksnimi simetričnimi votlinami naključni mikrokavitast laser zagotavlja večjo fleksibilnost pri regulaciji parametrov, kar se odraža v več dimenzijah, vključno s časovno domeno, spektralno domeno in prostorsko domeno, kar poudarja večdimenzionalno krmiljenje naključnega mikrokavita.

Značilnosti uporabe naključnih mikrokavskih laserjev
Nizka prostorska skladnost, naključnost načina in občutljivost za okolje zagotavljajo številne ugodne dejavnike za uporabo stohastičnih laserjev mikrokavitosti. Z rešitvijo nadzora nad načinom in nadzorom smeri naključnega laserja se ta edinstven svetlobni vir vse pogosteje uporablja pri slikanju, medicinski diagnozi, zaznavanju, informacijski komunikaciji in drugih poljih.
Kot neurejeni laser mikro-kavity na mikro in nano lestvici je naključni mikrokavitast laser zelo občutljiv na spremembe v okolju, njegove parametrične značilnosti pa se lahko odzovejo na različne občutljive kazalnike, ki spremljajo zunanje okolje, kot so temperatura, vlažnost, pH, koncentracija tekočine, refraktivna indeks itd. Na področju slikanja je idealsvetlobni virimeti mora visoko spektralno gostoto, močno usmerjeno proizvodnjo in nizko prostorsko skladnost, da se prepreči učinke motenj. Raziskovalci so pokazali prednosti naključnih laserjev za slikanje brez pika v Perovskitu, biofilmu, tekočih kristalnih razprševalcih in nosilcih celičnih tkiv. Pri medicinski diagnozi lahko naključni mikrokavitast laser prenaša razpršene informacije iz biološkega gostitelja in se uspešno uporablja za odkrivanje različnih bioloških tkiv, kar zagotavlja udobje za neinvazivno medicinsko diagnozo.

V prihodnosti bo sistematična analiza neurejenih struktur mikrokavitosti in zapletenih mehanizmov laserskega ustvarjanja postala popolnejša. Z nenehnim napredkom znanosti o materialih in nanotehnologije se pričakuje, da bodo izdelane bolj fine in funkcionalne neurejene strukture mikrokavitosti, kar ima velik potencial pri spodbujanju osnovnih raziskav in praktičnih aplikacij.