Laser kompleks mikrokaviti dari yang diperintahkan ke keadaan tidak teratur

Laser kompleks mikrokaviti dari yang diperintahkan ke keadaan tidak teratur

Laser biasa terdiri daripada tiga elemen asas: sumber pam, medium keuntungan yang menguatkan radiasi yang dirangsang, dan struktur rongga yang menghasilkan resonans optik. Apabila saiz rongga darilaseradalah berhampiran dengan tahap micron atau submicron, ia telah menjadi salah satu hotspot penyelidikan semasa dalam komuniti akademik: laser mikro, yang boleh mencapai interaksi cahaya dan bahan yang signifikan dalam jumlah kecil. Menggabungkan mikro dengan sistem yang kompleks, seperti memperkenalkan sempadan rongga yang tidak teratur atau tidak teratur, atau memperkenalkan media kerja yang kompleks atau tidak teratur ke dalam mikro, akan meningkatkan tahap kebebasan output laser. Ciri-ciri bukan klon fizikal rongga yang tidak teratur membawa kaedah kawalan multidimensi parameter laser, dan dapat mengembangkan potensi aplikasinya.

Sistem yang berbeza secara rawaklaser mikrokaviti
Dalam makalah ini, laser mikro rawak diklasifikasikan dari dimensi rongga yang berbeza untuk kali pertama. Perbezaan ini bukan sahaja menyoroti ciri -ciri output unik laser mikrokaviti rawak dalam dimensi yang berbeza, tetapi juga menjelaskan kelebihan perbezaan saiz mikrokaviti rawak dalam pelbagai bidang pengawalseliaan dan aplikasi. Mikrokaviti keadaan pepejal tiga dimensi biasanya mempunyai jumlah mod yang lebih kecil, dengan itu mencapai interaksi cahaya dan bahan yang lebih kuat. Oleh kerana struktur tertutup tiga dimensi, medan cahaya boleh menjadi sangat setempat dalam tiga dimensi, selalunya dengan faktor berkualiti tinggi (Q-Factor). Ciri-ciri ini menjadikannya sesuai untuk penderiaan ketepatan tinggi, penyimpanan foton, pemprosesan maklumat kuantum dan bidang teknologi canggih yang lain. Sistem filem nipis dua dimensi terbuka adalah platform yang ideal untuk membina struktur planar yang tidak teratur. Sebagai satah dielektrik yang tidak disengajakan dua dimensi dengan keuntungan bersepadu dan penyebaran, sistem filem nipis dapat secara aktif mengambil bahagian dalam penjanaan laser rawak. Kesan gelombang planar menjadikan gandingan laser dan pengumpulan lebih mudah. Dengan dimensi rongga berkurangan lagi, integrasi maklum balas dan mendapatkan media ke dalam gelombang satu dimensi dapat menindas penyebaran cahaya radial sambil meningkatkan resonans cahaya paksi dan gandingan. Pendekatan integrasi ini akhirnya meningkatkan kecekapan penjanaan laser dan gandingan.

Ciri -ciri pengawalseliaan laser mikro rawak
Banyak penunjuk laser tradisional, seperti koheren, ambang, arah output dan ciri -ciri polarisasi, adalah kriteria utama untuk mengukur prestasi output laser. Berbanding dengan laser konvensional dengan rongga simetrik tetap, laser mikrokaviti rawak memberikan lebih banyak fleksibiliti dalam peraturan parameter, yang dicerminkan dalam pelbagai dimensi termasuk domain masa, domain spektrum dan domain spatial, yang menonjolkan kawalan pelbagai dimensi laser microcavity rawak.

Ciri -ciri Aplikasi Laser Mikrofon Rawak
Koherensi spatial yang rendah, rawak mod dan kepekaan kepada alam sekitar memberikan banyak faktor yang menggalakkan untuk penggunaan laser mikro stokastik. Dengan penyelesaian kawalan mod dan kawalan arah laser rawak, sumber cahaya unik ini semakin digunakan dalam pengimejan, diagnosis perubatan, penderiaan, komunikasi maklumat dan bidang lain.
Sebagai laser mikro-rongga yang tidak teratur pada skala mikro dan nano, laser mikrokaviti rawak sangat sensitif terhadap perubahan alam sekitar, dan ciri-ciri parametriknya dapat bertindak balas terhadap pelbagai petunjuk sensitif yang memantau persekitaran luaran, seperti suhu, pH, kepekatan cecair, indeks refraktif, dan lain-lain. Dalam bidang pengimejan, idealnyasumber cahayaHarus mempunyai ketumpatan spektrum yang tinggi, output arah yang kuat dan koheren spatial yang rendah untuk mencegah kesan speckle gangguan. Para penyelidik menunjukkan kelebihan laser rawak untuk pengimejan bebas speckle di perovskite, biofilm, penyebaran kristal cecair dan pembawa tisu sel. Dalam diagnosis perubatan, laser mikrokaviti rawak boleh membawa maklumat yang bertaburan dari tuan rumah biologi, dan telah berjaya digunakan untuk mengesan pelbagai tisu biologi, yang menyediakan kemudahan untuk diagnosis perubatan yang tidak invasif.

Pada masa akan datang, analisis sistematik struktur mikrokaviti yang tidak teratur dan mekanisme penjanaan laser kompleks akan menjadi lebih lengkap. Dengan kemajuan berterusan sains bahan dan nanoteknologi, diharapkan struktur mikrokaviti yang lebih halus dan berfungsi akan dihasilkan, yang mempunyai potensi besar dalam mempromosikan penyelidikan asas dan aplikasi praktikal.