Lasery mikrokavity komplex

Lasery mikrokavity komplex

Typický laser pozostáva z troch základných prvkov: zdroja pumpy, ziskového média, ktoré zosilňuje stimulované žiarenie a štruktúru dutiny, ktorá generuje optickú rezonanciu. Keď veľkosť dutinylaserje blízko k mikrónovej alebo submikrónovej úrovni, stal sa jedným zo súčasných výskumných hotspotov v akademickej komunite: lasery mikrokavícií, ktoré môžu dosiahnuť významnú interakciu svetla a hmoty v malom objeme. Kombinácia mikrokavít s komplexnými systémami, ako je zavádzanie nepravidelných alebo neusporiadaných hraníc dutiny alebo zavedenie zložitých alebo narušených pracovných médií do mikrokavít, zvýši stupeň voľnosti laserového výstupu. Fyzikálne neklonovacie charakteristiky neusporiadaných dutín prinášajú viacrozmerné riadiace metódy laserových parametrov a môžu rozšíriť jeho aplikačný potenciál.

Rôzne systémy náhodnéholasery
V tomto článku sú náhodné lasery mikrokavity klasifikované z rôznych rozmerov dutiny prvýkrát. Toto rozlíšenie nielen zdôrazňuje jedinečné výstupné charakteristiky lasera náhodného mikrokavity v rôznych rozmeroch, ale tiež objasňuje výhody rozdielu veľkosti náhodnej mikrokavity v rôznych regulačných a aplikačných poliach. Trojrozmerná mikrokavita v tuhom stave má zvyčajne menší objem režimu, čím sa dosahuje silnejšia interakcia svetla a hmoty. Vďaka svojej trojrozmernej uzavretej štruktúre môže byť ľahké pole vysoko lokalizované v troch rozmeroch, často s vysokým faktorom kvality (Q-faktor). Vďaka týmto charakteristikám je vhodná pre vysokohodné snímanie, ukladanie fotónov, spracovanie kvantových informácií a ďalšie pokročilé technologické oblasti. Otvorený dvojrozmerný tenký filmový systém je ideálnou platformou na konštrukciu neusporiadaných planárnych štruktúr. Ako dvojrozmerná porucha dielektrickej roviny s integrovaným ziskom a rozptylom sa tenký filmový systém môže aktívne zúčastňovať na vytváraní náhodného lasera. Efekt rovinného vlnovodu uľahčuje laserové spojenie a zber. S ďalej zníženou dimenziou dutiny, integrácia spätnej väzby a zisk média do jednorozmerného vlnovodu môže potlačiť rozptyl radiálneho svetla a zároveň zvýšiť rezonanciu a spojenie axiálneho svetla. Tento integračný prístup v konečnom dôsledku zlepšuje účinnosť laserovej tvorby a spojenia.

Regulačné charakteristiky náhodných laserov mikrokaviácií
Kľúčovými kritériami na meranie výkonu výstupu laserov je veľa ukazovateľov tradičných laserov, ako sú koherencia, prah, smer výstupu a polarizačné charakteristiky. V porovnaní s konvenčnými lasermi s fixnými symetrickými dutinami poskytuje náhodný mikrokavita laser väčšiu flexibilitu v regulácii parametrov, ktorá sa odráža vo viacerých rozmeroch vrátane časovej domény, spektrálnej domény a priestorovej domény, čo zdôrazňuje multi-dimenzionálnu kontrolovateľnosť náhodných laserových laserov.

Charakteristiky aplikácií náhodných laserov mikrokavícií
Nízka priestorová koherencia, náhodnosť režimu a citlivosť na prostredie poskytujú mnoho priaznivých faktorov na aplikáciu stochastických laserov mikrokavitných laserov. Pri riešení riadenia režimu a riadenia smeru náhodného lasera sa tento jedinečný zdroj svetla stále viac používa pri zobrazovaní, lekárskej diagnostike, snímaní, informačnej komunikácii a ďalších poliach.
Ako narušený laser mikro dostihovej dutiny v mikro a nano stupnici je náhodný laser mikrokavity veľmi citlivý na zmeny životného prostredia a jeho parametrické charakteristiky môžu reagovať na rôzne citlivé ukazovatele monitorujúce vonkajšie prostredie, ako je napríklad teplota, vlhkosť, pH, koncentrácia kvapaliny, refrakčný index atď. V oblasti zobrazovania ideálsvetelný zdrojMala by mať vysokú spektrálnu hustotu, silný smerový výstup a nízka priestorová koherencia, aby sa zabránilo účinkom interferenčných škvŕn. Vedci demonštrovali výhody náhodných laserov pre zobrazovanie bez škvŕn v perovskite, biofilme, rozptyloch kvapalných kryštálov a nosičov bunkových tkanív. V lekárskej diagnostike môže náhodný mikrokavita laser prenášať rozptýlené informácie od biologického hostiteľa a bol úspešne použitý na detekciu rôznych biologických tkanív, ktoré poskytujú pohodlie pre neinvazívnu lekársku diagnostiku.

V budúcnosti sa systematická analýza neusporiadaných štruktúr mikrokavity a zložitých mechanizmov tvorby laserov dokončia. S nepretržitým pokrokom v oblasti materiálov a nanotechnológiou sa očakáva, že sa vyrábajú jemnejšie a funkčné neusporiadané mikrokavity, čo má veľký potenciál pri podpore základného výskumu a praktických aplikácií.