Mikrodobumu kompleksie lāzeri no sakārtotiem līdz nesakārtotiem stāvokļiem

Mikrodobumu kompleksie lāzeri no sakārtotiem līdz nesakārtotiem stāvokļiem

Tipisks lāzers sastāv no trim pamatelementiem: sūkņa avota, pastiprināšanas vides, kas pastiprina stimulēto starojumu, un dobuma struktūras, kas rada optisko rezonansi. Kad dobuma izmērslāzersir tuvu mikronu vai submikronu līmenim, tas ir kļuvis par vienu no aktuālajiem pētniecības punktiem akadēmiskajā aprindā: mikrodobuma lāzeri, kas var sasniegt ievērojamu gaismas un vielas mijiedarbību nelielā apjomā. Mikrodobumu apvienošana ar sarežģītām sistēmām, piemēram, neregulāras vai nesakārtotas dobuma robežas vai sarežģītas vai nesakārtotas darba vides ievadīšana mikrodobumos, palielinās lāzera izvades brīvības pakāpi. Nesakārtotu dobumu fizikālās neklonēšanas īpašības nodrošina lāzera parametru daudzdimensiju kontroles metodes un var paplašināt tā pielietojuma potenciālu.

Dažādas nejaušības sistēmasmikrodobuma lāzeri
Šajā rakstā nejaušie mikrodobumu lāzeri pirmo reizi tiek klasificēti no dažādiem dobuma izmēriem. Šī atšķirība ne tikai izceļ nejaušā mikrodobuma lāzera unikālās izvades īpašības dažādos izmēros, bet arī precizē nejaušās mikrodobuma izmēru atšķirības priekšrocības dažādās regulēšanas un pielietošanas jomās. Trīsdimensiju cietvielu mikrodobumam parasti ir mazāks režīma tilpums, tādējādi panākot spēcīgāku gaismas un vielas mijiedarbību. Pateicoties tā trīsdimensiju slēgtajai struktūrai, gaismas lauks var būt ļoti lokalizēts trīs dimensijās, bieži vien ar augstu kvalitātes faktoru (Q-faktors). Šīs īpašības padara to piemērotu augstas precizitātes sensoriem, fotonu glabāšanai, kvantu informācijas apstrādei un citām progresīvām tehnoloģiju jomām. Atvērtā divdimensiju plānslāņa sistēma ir ideāla platforma nesakārtotu plakanu konstrukciju konstruēšanai. Kā divdimensiju nesakārtota dielektriskā plakne ar integrētu pastiprinājumu un izkliedi, plānās kārtiņas sistēma var aktīvi piedalīties nejauša lāzera ģenerēšanā. Plakanā viļņvada efekts atvieglo lāzera savienošanu un savākšanu. Tā kā dobuma izmērs ir vēl vairāk samazināts, atgriezeniskās saites un pastiprināšanas vides integrācija viendimensijas viļņvadā var nomākt radiālo gaismas izkliedi, vienlaikus uzlabojot aksiālo gaismas rezonansi un savienojumu. Šī integrācijas pieeja galu galā uzlabo lāzera ģenerēšanas un savienošanas efektivitāti.

Nejaušo mikrodobumu lāzeru normatīvie raksturlielumi
Daudzi tradicionālo lāzeru rādītāji, piemēram, saskaņotība, slieksnis, izejas virziens un polarizācijas raksturlielumi, ir galvenie kritēriji lāzeru izejas veiktspējas mērīšanai. Salīdzinot ar parastajiem lāzeriem ar fiksētiem simetriskiem dobumiem, izlases mikrodobuma lāzers nodrošina lielāku elastību parametru regulēšanā, kas atspoguļojas vairākās dimensijās, ieskaitot laika domēnu, spektrālo domēnu un telpisko domēnu, izceļot nejaušā mikrodobuma lāzera daudzdimensiju vadāmību.

Izlases mikrodobumu lāzeru pielietojuma raksturlielumi
Zema telpiskā koherence, režīma nejaušība un jutība pret vidi nodrošina daudzus labvēlīgus faktorus stohastisko mikrodobumu lāzeru pielietošanai. Izmantojot režīma vadības un nejaušā lāzera virziena kontroles risinājumu, šis unikālais gaismas avots arvien vairāk tiek izmantots attēlveidošanā, medicīniskajā diagnostikā, sensoros, informācijas komunikācijā un citās jomās.
Kā nesakārtots mikrodobuma lāzers mikro un nano mērogā, nejaušā mikrodobuma lāzers ir ļoti jutīgs pret vides izmaiņām, un tā parametriskie raksturlielumi var reaģēt uz dažādiem jutīgiem indikatoriem, kas uzrauga ārējo vidi, piemēram, temperatūru, mitrumu, pH, šķidruma koncentrāciju, refrakcijas indekss utt., radot izcilu platformu augstas jutības sensoru lietojumprogrammu realizēšanai. Attēlveidošanas jomā ideālsgaismas avotsTam vajadzētu būt ar augstu spektrālo blīvumu, spēcīgu virziena izvadi un zemu telpisko koherenci, lai novērstu traucējumu plankumu efektus. Pētnieki demonstrēja izlases lāzeru priekšrocības perovskīta, bioplēves, šķidro kristālu izkliedētājos un šūnu audu nesējos bez plankumiem. Medicīniskajā diagnostikā izlases mikrodobuma lāzers var pārnēsāt izkliedētu informāciju no bioloģiskā saimnieka, un tas ir veiksmīgi izmantots dažādu bioloģisko audu noteikšanai, kas nodrošina ērtības neinvazīvai medicīniskai diagnostikai.

Nākotnē sistemātiska nesakārtotu mikrodobumu struktūru un sarežģītu lāzera ģenerēšanas mehānismu analīze kļūs pilnīgāka. Materiālzinātnē un nanotehnoloģijās nepārtraukti attīstoties, sagaidāms, ka tiks ražotas vairāk smalku un funkcionālu nesakārtotu mikrodobumu struktūru, kam ir liels potenciāls fundamentālo pētījumu un praktisko pielietojumu veicināšanā.