Mikrokavitykomplekslasers fan oardere nei ûnregelmjittige steaten
In typyske laser bestiet út trije basiseleminten: in pompboarne, in fersterkingsmedium dat de stimulearre strieling fersterket, en in holtestruktuer dy't in optyske resonânsje genereart. As de holtegrutte fan 'elaserticht by it mikron- of submikronnivo leit, is it ien fan 'e hjoeddeiske ûndersykshotspots wurden yn 'e akademyske mienskip: mikroholtelasers, dy't wichtige ljocht- en matearje-ynteraksje kinne berikke yn in lyts folume. It kombinearjen fan mikroholtes mei komplekse systemen, lykas it yntrodusearjen fan unregelmjittige of ûnregelmjittige holtegrinzen, of it yntrodusearjen fan komplekse of ûnregelmjittige wurkmedia yn mikroholtes, sil de mjitte fan frijheid fan laserútfier ferheegje. De fysike net-klonende skaaimerken fan ûnregelmjittige holtes bringe multidimensionale kontrôlemetoaden fan laserparameters, en kinne it tapassingspotinsjeel útwreidzje.
Ferskillende systemen fan willekeurigemikrokavity lasers
Yn dit artikel wurde willekeurige mikroholtelasers foar it earst klassifisearre út ferskate holteôfmjittings. Dit ûnderskied markearret net allinich de unike útfierkarakteristiken fan 'e willekeurige mikroholtelaser yn ferskate diminsjes, mar ferdúdliket ek de foardielen fan it grutteferskil fan' e willekeurige mikroholte yn ferskate regeljouwings- en tapassingsfjilden. De trijediminsjonale fêste-steat mikroholte hat meastentiids in lytser modusvolume, wêrtroch in sterkere ljocht- en matearje-ynteraksje berikt wurdt. Troch syn trijediminsjonale sletten struktuer kin it ljochtfjild tige lokalisearre wurde yn trije diminsjes, faak mei in hege kwaliteitsfaktor (Q-faktor). Dizze skaaimerken meitsje it geskikt foar hege-presyzje deteksje, fotonopslach, kwantumynformaasjeferwurking en oare avansearre technologyfjilden. It iepen twadiminsjonale tinne filmsysteem is in ideaal platfoarm foar it konstruearjen fan ûnregelmjittige planêre struktueren. As in twadiminsjonaal ûnregelmjittich diëlektrysk flak mei yntegreare fersterking en fersprieding kin it tinne filmsysteem aktyf meidwaan oan 'e generaasje fan willekeurige lasers. It planêre golfliedereffekt makket de laserkoppeling en -kolleksje makliker. Mei de fierder fermindere holteôfmjitting kin de yntegraasje fan feedback- en fersterkingsmedia yn 'e iendiminsjonale golflieder radiale ljochtfersprieding ûnderdrukke, wylst de aksiale ljochtresonânsje en koppeling ferbettere wurde. Dizze yntegraasjebenadering ferbetteret úteinlik de effisjinsje fan lasergeneraasje en -koppeling.
Regeljouwingskarakteristiken fan willekeurige mikrokaviteitslasers
In protte yndikatoaren fan tradisjonele lasers, lykas koherinsje, drompelwearde, útfierrjochting en polarisaasjekarakteristiken, binne de wichtichste kritearia om de útfierprestaasjes fan lasers te mjitten. Yn ferliking mei konvinsjonele lasers mei fêste symmetryske holtes biedt de willekeurige mikroholtelaser mear fleksibiliteit yn parameterregeling, wat werjûn wurdt yn meardere dimensjes, ynklusyf tiiddomein, spektrale domein en romtlike domein, wat de multidimensionale kontrolearberens fan 'e willekeurige mikroholtelaser markearret.
Tapassingskarakteristiken fan willekeurige mikrokaviteitslasers
Lege romtlike koherinsje, moduswillekeurigens en gefoelichheid foar de omjouwing leverje in protte geunstige faktoaren foar de tapassing fan stochastyske mikrokavitylasers. Mei de oplossing fan moduskontrôle en rjochtingskontrôle fan willekeurige laser wurdt dizze unike ljochtboarne hieltyd mear brûkt yn ôfbylding, medyske diagnoaze, sensoren, ynformaasjekommunikaasje en oare fjilden.
As in ûnregelmjittige mikro-holtelaser op mikro- en nanoskaal is de willekeurige mikro-holtelaser tige gefoelich foar feroarings yn 'e omjouwing, en syn parametryske skaaimerken kinne reagearje op ferskate gefoelige yndikatoaren dy't de eksterne omjouwing kontrolearje, lykas temperatuer, fochtigens, pH, floeistofkonsintraasje, brekingsyndeks, ensfh., wêrtroch in superieur platfoarm ûntstiet foar it realisearjen fan tapassingen mei hege gefoelichheid foar sensoren. Op it mêd fan ôfbylding is it idealeljochtboarnemoat in hege spektrale tichtens, sterke rjochtingsútfier en lege romtlike koherinsje hawwe om ynterferinsje-spekkeleffekten te foarkommen. De ûndersikers demonstrearren de foardielen fan willekeurige lasers foar spikkelfrije ôfbylding yn perovskite, biofilm, floeibere kristalfersprieders en selweefseldragers. Yn medyske diagnoaze kin in willekeurige mikrokavitylaser fersprate ynformaasje fan in biologyske gasthear drage, en is mei súkses tapast om ferskate biologyske weefsels te detektearjen, wat gemak biedt foar net-invasive medyske diagnoaze.
Yn 'e takomst sil systematyske analyze fan ûnregelmjittige mikrokavitystrukturen en komplekse lasergeneraasjemeganismen folsleiner wurde. Mei de trochgeande foarútgong fan materiaalwittenskip en nanotechnology wurdt ferwachte dat der mear fynere en funksjonele ûnregelmjittige mikrokavitystrukturen produsearre wurde sille, wat in grut potinsjeel hat foar it befoarderjen fan basisûndersyk en praktyske tapassingen.
Pleatsingstiid: 5 novimber 2024