Mikrodobumu kompleksu lāzeri no sakārtotiem līdz nesakārtotiem stāvokļiem

Mikrodobumu kompleksu lāzeri no sakārtotiem līdz nesakārtotiem stāvokļiem

Tipisks lāzers sastāv no trim pamatelementiem: sūknēšanas avota, pastiprināšanas vides, kas pastiprina stimulēto starojumu, un dobuma struktūras, kas ģenerē optisko rezonansi. Kad dobuma izmērslāzersTā kā tas ir tuvu mikronu vai submikronu līmenim, tas ir kļuvis par vienu no pašreizējām pētniecības jomām akadēmiskajā vidē: mikrodobumu lāzeri, kas nelielā tilpumā var panākt ievērojamu gaismas un vielas mijiedarbību. Mikrodobumu apvienošana ar sarežģītām sistēmām, piemēram, neregulāru vai nesakārtotu dobumu robežu ieviešana vai sarežģītu vai nesakārtotu darba vides ieviešana mikrodobumos, palielinās lāzera izejas brīvības pakāpi. Nesakārtotu dobumu fizikālās neklonēšanas īpašības nodrošina daudzdimensionālas lāzera parametru kontroles metodes un var paplašināt tā pielietojuma potenciālu.

Dažādas nejaušības sistēmasmikrodobumu lāzeri
Šajā rakstā pirmo reizi nejauši mikrodobumu lāzeri tiek klasificēti pēc dažādiem dobuma izmēriem. Šī atšķirība ne tikai izceļ nejauši mikrodobumu lāzera unikālās izejas īpašības dažādās dimensijās, bet arī paskaidro nejauši mikrodobumu izmēru atšķirību priekšrocības dažādās regulēšanas un pielietojuma 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 koeficientu (Q koeficientu). Šīs īpašības padara to piemērotu augstas precizitātes uztveršanai, fotonu uzglabāšanai, kvantu informācijas apstrādei un citās progresīvu tehnoloģiju jomās. Atvērtā divdimensiju plānās plēves sistēma ir ideāla platforma nesakārtotu plaknes struktūru veidošanai. Kā divdimensiju nesakārtota dielektriskā plakne ar integrētu pastiprinājumu un izkliedi, plānās plēves sistēma var aktīvi piedalīties nejauša lāzera ģenerēšanā. Plakanā viļņvada efekts atvieglo lāzera savienošanu un savākšanu. Vēl vairāk samazinot dobuma izmēru, atgriezeniskās saites un pastiprinājuma vides integrācija viendimensiju viļņvadā var nomākt radiālo gaismas izkliedi, vienlaikus uzlabojot aksiālo gaismas rezonansi un savienošanu. Šī integrācijas pieeja galu galā uzlabo lāzera ģenerēšanas un savienošanas efektivitāti.

Nejaušas mikrodobuma lāzeru regulējošās īpašības
Daudzi tradicionālo lāzeru rādītāji, piemēram, koherence, slieksnis, izejas virziens un polarizācijas raksturlielumi, ir galvenie kritēriji lāzeru izejas veiktspējas mērīšanai. Salīdzinot ar parastajiem lāzeriem ar fiksētiem simetriskiem dobumiem, nejaušo mikrodobumu lāzers nodrošina lielāku parametru regulēšanas elastību, kas atspoguļojas vairākās dimensijās, tostarp laika domēnā, spektrālajā domēnā un telpiskajā domēnā, uzsverot nejaušo mikrodobumu lāzera daudzdimensionālo vadāmību.

Nejaušas mikrodobumu lāzeru pielietojuma raksturlielumi
Zema telpiskā koherence, režīma nejaušība un jutība pret vidi nodrošina daudzus labvēlīgus faktorus stohastisko mikrodobumu lāzeru pielietošanai. Pateicoties nejaušā lāzera režīma kontroles un virziena kontroles risinājumam, šis unikālais gaismas avots arvien vairāk tiek izmantots attēlveidošanā, medicīniskajā diagnostikā, sensoros, informācijas komunikācijā un citās jomās.
Kā nesakārtots mikrodobumu lāzers mikro un nano mērogā, nejaušais mikrodobumu lāzers ir ļoti jutīgs pret vides izmaiņām, un tā parametriskās īpašības var reaģēt uz dažādiem jutīgiem indikatoriem, kas uzrauga ārējo vidi, piemēram, temperatūru, mitrumu, pH, šķidruma koncentrāciju, refrakcijas indeksu utt., radot izcilu platformu augstas jutības sensoru lietojumprogrammu realizēšanai. Attēlveidošanas jomā ideālsgaismas avotsLai novērstu interferences plankumu efektus, tiem jābūt ar augstu spektrālo blīvumu, spēcīgu virziena jaudu un zemu telpisko koherenci. Pētnieki demonstrēja nejaušo lāzeru priekšrocības attēlveidošanā bez plankumiem perovskītā, bioplēvē, šķidro kristālu izkliedētājos un šūnu audu nesējos. Medicīniskajā diagnostikā nejaušais mikrodobumu lāzers var pārnest izkliedētu informāciju no bioloģiskā saimnieka un ir veiksmīgi pielietots dažādu bioloģisko audu noteikšanai, kas nodrošina ērtības neinvazīvai medicīniskai diagnostikai.

Nākotnē nesakārtotu mikrodobumu struktūru un sarežģītu lāzera ģenerēšanas mehānismu sistemātiska analīze kļūs pilnīgāka. Līdz ar materiālzinātnes un nanotehnoloģiju nepārtrauktu progresu ir paredzams, ka tiks ražotas arvien smalkākas un funkcionālākas nesakārtotas mikrodobumu struktūras, kam ir liels potenciāls fundamentālo pētījumu un praktisko pielietojumu veicināšanā.