Mikrokavituskompleksilaserit järjestetään epäjärjestyneisiin tiloihin

Mikrokavituskompleksilaserit järjestetään epäjärjestyneisiin tiloihin

Tyypillinen laser koostuu kolmesta peruselemenistä: pumpun lähteestä, vahvistusväliaineesta, joka vahvistaa stimuloitua säteilyä, ja onkalon rakenteesta, joka tuottaa optisen resonanssin. Kun onkalon kokolaseron lähellä mikroni- tai submikronitasoa, siitä on tullut yksi nykyisistä tutkimuspisteistä akateemisessa yhteisössä: mikrokavituslaserit, jotka voivat saavuttaa merkittävän valon ja aineen vuorovaikutuksen pienessä tilavuudessa. Yhdistämällä mikrohäiriöt monimutkaisten järjestelmien kanssa, kuten epäsäännöllisten tai epäjärjestyneiden onkalon rajojen käyttöönotto tai monimutkaisten tai epäjärjestyneiden työväliaineiden käyttöönotto mikrohahmoille, lisää lasertuotannon vapauden astetta. Häiriöiden onteloiden fysikaaliset ei-kiinnitysominaisuudet tuovat laserparametrien moniulotteisia ohjausmenetelmiä ja voivat laajentaa sen käyttöpotentiaalia.

Erilaiset satunnaiset järjestelmätmikrokavituslaserit
Tässä artikkelissa satunnaiset mikrokavituslaserit luokitellaan ensimmäistä kertaa erilaisista onkalon mittoista. Tämä ero ei vain korosta satunnaisen mikrokavivuuslaserin ainutlaatuisia lähtöominaisuuksia eri mitoissa, vaan myös selventää satunnaisen mikrokavitaation kokoeron etuja erilaisissa säätely- ja sovelluskenttiissä. Kolmiulotteisella kiinteän tilan mikrokavivuudella on yleensä pienempi tilatilavuus, mikä saavuttaa voimakkaamman valon ja aineen vuorovaikutuksen. Kolmiulotteisen suljetun rakenteensa vuoksi valokenttä voi olla erittäin paikallistettu kolmessa ulottuvuudessa, usein korkealaatuisella tekijällä (Q-tekijä). Nämä ominaisuudet tekevät siitä sopivan tarkkaan anturin, fotonin tallennus-, kvanttitietojenkäsittelyyn ja muihin edistyneisiin teknologiakenttiin. Avoin kaksiulotteinen ohutkalvojärjestelmä on ihanteellinen alusta epäjärjestyneiden tasomaisten rakenteiden rakentamiseksi. Kaksiulotteisena häiriintyneenä dielektrisenä tasolla, jolla on integroitu voitto ja sironta, ohutkalvojärjestelmä voi aktiivisesti osallistua satunnaisen laserin muodostumiseen. Tasomainen aaltojohtovaikutus helpottaa laserkytkentä ja keräämistä. Kun onkalon ulottuvuus vähenee, palautteen ja voittoväliaineen integrointi yhden ulotteiseen aaltojohtoon voi tukahduttaa säteittäisen valon sirontaa parantaen samalla aksiaalista valon resonanssia ja kytkemistä. Tämä integraatiolähestymistapa parantaa lopulta laserin muodostumisen ja kytkemisen tehokkuutta.

Satunnaisten mikrokavituslaserien säätelyominaisuudet
Monet perinteisten laserien indikaattorit, kuten koherenssi, kynnys, lähtösuunta ja polarisaatioominaisuudet, ovat avainkriteerit laserien lähtösuorituskyvyn mittaamiseksi. Verrattuna tavanomaisiin lasereihin, joilla on kiinteät symmetriset ontelot, satunnainen mikrokavity-laser tarjoaa parametrien säätelyssä enemmän joustavuutta, mikä heijastuu useissa ulottuvuuksissa, mukaan lukien aika-domeeni, spektridomeeni ja spatiaalinen domeeni, korostaen satunnaisen mikrokatkaisulaserin moniulotteisen ohjattavuuden.

Satunnaisten mikrokavituslaserien sovellusominaisuudet
Matala alueellinen koherenssi, moodin satunnaisuus ja ympäristölle herkkyys tarjoavat monia suotuisia tekijöitä stokastisten mikrokavituslaserien soveltamiseksi. Satunnaisen laserin moodin hallinnan ja suunnanhallinnan ratkaisun avulla tätä ainutlaatuista valonlähdettä käytetään yhä enemmän kuvantamisessa, lääketieteellisessä diagnoosissa, tunnistuksessa, tietoliikenteessä ja muissa aloilla.
Mikro- ja nano-asteikon epäjärjestyksellisenä mikrohyppylaserina satunnainen mikrokaviteettilaseri on erittäin herkkä ympäristömuutoksille, ja sen parametriset ominaisuudet voivat reagoida erilaisiin arkaluontoisiin indikaattoreihin, jotka seuraavat ulkoista ympäristöä, kuten lämpötilaa, kosteutta, pH: ta, nestemäistä keskittymistä, taitekerroin jne., Luodaan paremman alustan korkean herkkyyden havaitsevien sovellusten toteuttamiseksi. Ihanteellinen kuvantamisen alallavalonlähdePitäisi olla korkea spektritiheys, vahva suuntautulo ja matala spatiaalinen koherenssi häiriöiden pilkkuvaikutusten estämiseksi. Tutkijat osoittivat satunnaisten laserien etuja pilkkuvapaalle kuvantamiselle perovskite-, biofilmissä, nestekiden sirottimissa ja solukudoskantajissa. Lääketieteellisessä diagnoosissa satunnainen mikrokavituslaser voi kuljettaa hajallaan olevaa tietoa biologisesta isäntästä, ja sitä on käytetty onnistuneesti erilaisten biologisten kudosten havaitsemiseksi, mikä tarjoaa mukavuuden ei-invasiiviseen lääketieteelliseen diagnoosiin.

Tulevaisuudessa epäjärjestyneiden mikrokavitusrakenteiden ja monimutkaisten laseren muodostumismekanismien systemaattisesta analyysistä tulee täydellisempiä. Materiaalitieteen ja nanoteknologian jatkuvan edistymisen myötä on odotettavissa, että valmistetaan hienoja ja toiminnallisia epäjärjestyneitä mikrokavitusrakenteita, joilla on suurta potentiaalia perustutkimuksen ja käytännön sovellusten edistämisessä.