Комплексныя лазеры мікракутнасці ад замоўленых да неўпарадкаваных станаў

Комплексныя лазеры мікракутнасці ад замоўленых да неўпарадкаваных станаў

Тыповы лазер складаецца з трох асноўных элементаў: крыніца помпы, асяроддзе ўзмацнення, якая ўзмацняе стымуляванае выпраменьванне, і структура паражніны, якая стварае аптычны рэзананс. Калі памер паражнінылазерНабліжаецца да ўзроўню мікрон або субмікрон, ён стаў адным з сучасных гарачых кропак у акадэмічнай супольнасці: лазеры мікракуты, якія могуць дасягнуць значнага ўзаемадзеяння святла і матэрыі ў невялікім аб'ёме. Спалучаючы мікракаэміі са складанымі сістэмамі, напрыклад, увядзенне нерэгулярных або неўпарадкаваных межаў паражніны, альбо ўвядзенне складаных або неўпарадкаваных рабочых носьбітаў у мікракаэры, павялічыць ступень свабоды вытворчасці лазера. Фізічныя характарыстыкі, якія не кланаваюць парушаныя паражніны, прыносяць шматмерныя метады кіравання лазернымі параметрамі і могуць пашырыць свой патэнцыял прымянення.

Розныя сістэмы выпадковыхЛазеры мікракутнасці
У гэтай працы ўпершыню ўпершыню класіфікуюцца выпадковыя лазеры мікракавалі. Гэта адрозненне не толькі падкрэслівае унікальныя выходныя характарыстыкі выпадковага лазера мікракавата ў розных вымярэннях, але і ўдакладняе перавагі розніцы памераў выпадковай мікракуты ў розных сферах рэгулявання і прыкладання. Трохмерная цвёрдацельная мікракавалічнасць звычайна мае меншы аб'ём рэжыму, што дасягае больш моцнага ўзаемадзеяння святла і матэрыі. З-за трохмернай закрытай структуры, лёгкае поле можа быць высока лакалізавана ў трох вымярэннях, часта з высакаякасным фактарам (Q-Factor). Гэтыя характарыстыкі робяць яго прыдатным для высокадакладнага зандзіравання, захоўвання фатонаў, квантавай апрацоўкі інфармацыі і іншых прасунутых тэхналагічных палёў. Адкрытая двухмерная сістэма тонкага фільма-ідэальная платформа для пабудовы неўпарадкаваных плоскіх структур. Як двухмерная неўпарадкаваная дыэлектрычная плоскасць з інтэграваным узмацненнем і рассейваннем, тонкая плёнкавая сістэма можа актыўна ўдзельнічаць у генерацыі выпадковага лазера. Эфект плоскага хвалявода палягчае лазерную сувязь і збор. Па меры паніжэння паражніны, інтэграцыя зваротнай сувязі і прыцягненне асяроддзя ў аднамерны хвалявод можа здушыць радыяльнае рассейванне святла, узмацняючы восевы рэзананс і злучэнне. Гэты інтэграцыйны падыход у канчатковым выніку павышае эфектыўнасць генерацыі і злучэння лазера.

Рэгулятарныя характарыстыкі выпадковых мікракутнасці лазераў
Шматлікія паказчыкі традыцыйных лазераў, такіх як кагерэнтнасць, парог, кірунак вываду і характарыстыкі палярызацыі, з'яўляюцца ключавымі крытэрыямі для вымярэння прадукцыйнасці выходных лазераў. У параўнанні са звычайнымі лазерамі з фіксаванымі сіметрычнымі паражнінамі, выпадковы лазер Microcavity забяспечвае вялікую гнуткасць у рэгуляцыі параметраў, што адлюстроўваецца ў некалькіх вымярэннях, уключаючы часовы дамен, спектральны дамен і прасторавы дамен, падкрэсліваючы шматмерную кіраванасць выпадковых лазераў мікракавітасці.

Характарыстыкі прымянення выпадковых лазераў Microcavity
Нізкая прасторавая кагерэнтнасць, выпадковасць рэжыму і адчувальнасць да навакольнага асяроддзя забяспечваюць мноства спрыяльных фактараў для прымянення стохастычных лазераў мікракалюты. З рашэннем рэжыму кіравання і кіравання кірункам выпадковага лазера гэтая унікальная крыніца святла ўсё часцей выкарыстоўваецца ў візуалізацыі, медыцынскім дыягностыцы, зандзіраванні, інфармацыйнай камунікацыі і іншых палях.
У якасці неўпарадкаванага лазера мікра-кінатэатра ў мікрамаштабе і нана-маштабе, выпадковы лазер Microcavity вельмі адчувальны да змяненняў навакольнага асяроддзя, і яго параметрычныя характарыстыкі могуць рэагаваць на розныя адчувальныя паказчыкі, якія назіраюць за знешнім асяроддзем, напрыклад, тэмпература, вільготнасць, рН, канцэнтрацыя вадкасці, індэкс праламлення і г.д., ствараючы верхнюю платформу для рэальных прымянення з высокім узроўнем адчувальнасці. У галіне візуалізацыі ідэалкрыніца святлаПавінна мець высокую спектральную шчыльнасць, моцную накіраванасць і нізкую прасторавую кагерэнтнасць, каб прадухіліць эфект перашкод. Даследчыкі прадэманстравалі перавагі выпадковых лазераў для свабоднай візуалізацыі ў пероўскіце, біяфільме, рассейвальніках вадкасці і клеткавых тканін. Пры медыцынскім дыягностыцы выпадковыя мікра-лазерныя лазеры могуць пераносіць рассеяную інфармацыю ад біялагічнага гаспадара і паспяхова ўжываецца для выяўлення розных біялагічных тканін, што забяспечвае зручнасць для неінвазіўнай медыцынскай дыягностыкі.

У будучыні сістэматычны аналіз неўпарадкаваных структур мікракавутасці і складаных механізмаў генерацыі лазера стане больш поўным. З пастаянным прагрэсам матэрыялаў навукі і нанатэхналогій чакаецца, што будуць выраблены больш дробныя і функцыянальныя неўпарадкаваныя структуры мікракавутасці, што мае вялікі патэнцыял у прасоўванні асноўных даследаванняў і практычных прыкладанняў.