Lasery złożone mikrokawizyk od uporządkowanych do stanów nieuporządkowanych

Lasery złożone mikrokawizyk od uporządkowanych do stanów nieuporządkowanych

Typowy laser składa się z trzech podstawowych elementów: źródła pompy, pożywki wzmocnienia, która wzmacnia stymulowane promieniowanie oraz strukturę wnęki, która generuje rezonans optyczny. Kiedy rozmiar wnękilaserjest blisko poziomu mikronu lub submikronu, stał się jednym z obecnych hotspotów badawczych w społeczności akademickiej: lasery mikrovity, które mogą osiągnąć znaczącą interakcję światła i materii w niewielkiej ilości. Połączenie mikrokawów z złożonymi systemami, takimi jak wprowadzenie nieregularnych lub nieuporządkowanych granic wnęki lub wprowadzenie złożonych lub nieuporządkowanych mediów roboczych do mikrokawów, zwiększy stopień swobody wyjścia laserowego. Fizyczne nie-klonujące cechy nieuporządkowanych wnęk przynoszą wielowymiarowe metody kontroli parametrów laserowych i mogą rozszerzyć jej potencjał zastosowania.

Różne systemy losoweLasery mikrokawowe
W tym artykule losowe lasery mikrokawiny są po raz pierwszy sklasyfikowane z różnych wymiarów wnęki. To rozróżnienie nie tylko podkreśla unikalne charakterystyki wyjściowe losowego lasera mikrokawiny w różnych wymiarach, ale także wyjaśnia zalety różnicy wielkości losowej mikrokawiny w różnych dziedzinach regulacyjnych i aplikacyjnych. Trójwymiarowa mikrovity w stanie stałym zwykle ma mniejszą objętość trybu, osiągając w ten sposób silniejszą interakcję światła i materii. Ze względu na trójwymiarową zamkniętą strukturę pole światła może być wysoce zlokalizowane w trzech wymiarach, często z współczynnikiem wysokiej jakości (współczynnik Q). Te cechy sprawiają, że jest odpowiedni do wysokiej precyzji wykrywania, przechowywania fotonów, przetwarzania informacji kwantowych i innych zaawansowanych dziedzin technologii. Otwarty dwuwymiarowy system cienkiej folii jest idealną platformą do budowy nieuporządkowanych struktur płaskich. Jako dwuwymiarowa nieuporządkowana płaszczyzna dielektryczna ze zintegrowanym wzmocnieniem i rozproszeniem, system cienkiego filmu może aktywnie uczestniczyć w generowaniu losowego lasera. Efekt płaskiego falowodu ułatwia sprzężenie i zbieranie lasera. Wraz ze zmniejszonym wymiarem wnęki integracja sprzężenia zwrotnego i wzmocnienia do jednowymiarowego falowodu może tłumić rozpraszanie światła promieniowego, jednocześnie zwiększając osiowy rezonans światła i sprzężenie. To podejście do integracji ostatecznie poprawia wydajność generowania laserowego i sprzężenia.

Charakterystyka regulacyjna laserów losowych
Wiele wskaźników tradycyjnych laserów, takich jak koherencja, próg, kierunek wyjściowy i charakterystyka polaryzacji, jest kluczowymi kryteriami pomiaru wydajności wyjściowej laserów. W porównaniu z konwencjonalnymi laserami o ustalonych wnękach symetrycznych, losowa laser mikrokawiny zapewnia większą elastyczność regulacji parametrów, co znajduje odzwierciedlenie w wielu wymiarach, w tym w dziedzinie czasu, domenie widmowej i domenie przestrzennej, podkreślając wielowymiarową kontrolę losowej lasera mikrokawiny.

Charakterystyka zastosowania laserów losowych
Niska spójność przestrzenna, losowość trybu i wrażliwość na środowisko zapewniają wiele korzystnych czynników do zastosowania stochastycznych laserów mikrokawiny. Dzięki rozwiązaniu kontroli trybu i kontroli losowego lasera losowego, to unikalne źródło światła jest coraz częściej stosowane w obrazowaniu, diagnozie medycznej, wykryciu, komunikacji informacyjnej i innych dziedzin.
Jako nieuporządkowana laser mikro-kavity w skali mikro i nano, losowy laser mikrokawiny jest bardzo wrażliwy na zmiany środowiskowe, a jego cechy parametryczne mogą reagować na różne wrażliwe wskaźniki monitorujące środowisko zewnętrzne, takie jak temperatura, wilgotność, pH, stężenie cieczy, wskaźnik załamania itp. W dziedzinie obrazowania ideałźródło światłaPowinien mieć wysoką gęstość widmową, silną wydajność kierunkową i niską spójność przestrzenną, aby zapobiec efektom plamki interferencyjnej. Naukowcy wykazali zalety losowych laserów do obrazowania wolnego od plamek w perowskicie, biofilmie, rozpraszaczy ciekłych kryształów i nośnikach tkanek komórkowych. W diagnozie medycznej losowa laser mikrokawiny może przenosić rozproszone informacje z gospodarza biologicznego i został z powodzeniem zastosowany do wykrywania różnych tkanek biologicznych, co zapewnia wygodę dla nieinwazyjnej diagnozy medycznej.

W przyszłości systematyczna analiza nieuporządkowanych struktur mikrokawiny i złożonych mechanizmów wytwarzania laserowego staną się bardziej kompletne. Wraz z ciągłym postępem materiałów materiałowych i nanotechnologii oczekuje się, że zostaną wyprodukowane bardziej drobne i funkcjonalne nieuporządkowane struktury mikrokawiny, co ma duży potencjał w promowaniu podstawowych badań i praktycznych zastosowań.