Микрошуплина комплексни ласери од наредени до нарушени состојби

Микрошуплина комплексни ласери од наредени до нарушени состојби

Типичен ласер се состои од три основни елементи: извор на пумпа, медиум за засилување што го засилува стимулираното зрачење и структура на шуплина која генерира оптичка резонанца. Кога големината на празнината наласерские блиску до нивото на микрон или субмикрон, тој стана едно од тековните истражувачки жаришта во академската заедница: ласери со микрошуплина, кои можат да постигнат значителна интеракција на светлината и материјата во мал волумен. Комбинирањето на микрошуплини со сложени системи, како што е воведување неправилни или нарушени граници на шуплината, или воведување сложени или нарушени работни медиуми во микрошуплини, ќе го зголеми степенот на слобода на ласерскиот излез. Физичките карактеристики на неклонирање на нарушените шуплини носат повеќедимензионални контролни методи на ласерските параметри и можат да го прошират неговиот потенцијал за примена.

Различни системи на случаен изборласери со микрошуплина
Во овој труд, за прв пат се класифицираат случајни ласери со микрошуплина од различни димензии на шуплината. Оваа разлика не само што ги истакнува уникатните излезни карактеристики на случајниот ласер со микрошуплина во различни димензии, туку и ги разјаснува предностите на разликата во големината на случајната микрошуплина во различни регулаторни и апликативни полиња. Тридимензионалната микрошуплина во цврста состојба обично има помал волумен на режимот, со што се постигнува посилна интеракција на светлината и материјата. Поради својата тродимензионална затворена структура, светлосното поле може да биде високо локализирано во три димензии, често со висококвалитетен фактор (Q-фактор). Овие карактеристики го прават погоден за високопрецизно сензорирање, складирање на фотони, квантна обработка на информации и други полиња со напредна технологија. Отворениот дводимензионален систем на тенок филм е идеална платформа за конструирање на нарушени рамни структури. Како дводимензионална нарушена диелектрична рамнина со интегрирано засилување и расејување, системот на тенок филм може активно да учествува во создавањето на случаен ласер. Ефектот на рамниот брановод го олеснува ласерското спојување и собирање. Со дополнително намалена димензија на шуплината, интеграцијата на медиумот за повратни информации и засилување во еднодимензионалниот брановод може да го потисне радијалното расејување на светлината додека ја подобрува аксијалната светлосна резонанца и спојувањето. Овој пристап на интеграција на крајот ја подобрува ефикасноста на ласерското генерирање и спојување.

Регулаторни карактеристики на случајни ласери со микрошуплина
Многу показатели на традиционалните ласери, како што се кохерентност, праг, излезна насока и карактеристики на поларизација, се клучните критериуми за мерење на излезните перформанси на ласерите. Во споредба со конвенционалните ласери со фиксни симетрични шуплини, случајниот ласер со микрошуплина обезбедува поголема флексибилност во регулирањето на параметрите, што се рефлектира во повеќе димензии, вклучувајќи временски домен, спектрален домен и просторен домен, истакнувајќи ја повеќедимензионалната контролираност на случајниот ласер со микрошуплина.

Карактеристики на примена на случајни ласери со микрошуплина
Ниската просторна кохерентност, случајноста на режимот и чувствителноста на околината обезбедуваат многу поволни фактори за примена на ласери со стохастичка микрокавита. Со решението за контрола на режимот и контрола на насоката на случаен ласер, овој уникатен извор на светлина се повеќе се користи во слики, медицинска дијагноза, сензори, комуникација со информации и други полиња.
Како неуреден ласер со микро-шуплина во микро и нано скала, случајниот ласер со микрошуплина е многу чувствителен на промените во животната средина, а неговите параметриски карактеристики можат да одговорат на различни чувствителни индикатори кои го следат надворешното опкружување, како што се температура, влажност, pH, концентрација на течност, индекс на рефракција итн., создавајќи супериорна платформа за реализација на апликации за сензори со висока чувствителност. Во областа на слики, идеаленизвор на светлинатреба да има висока спектрална густина, силен насочен излез и ниска просторна кохерентност за да се спречат ефектите на дамки од пречки. Истражувачите ги покажаа предностите на случајните ласери за сликање без дамки во перовскит, биофилм, распрскувачи на течни кристали и носители на клеточно ткиво. Во медицинската дијагноза, случаен ласер со микрошуплина може да носи расфрлани информации од биолошкиот домаќин и успешно се применува за откривање на различни биолошки ткива, што обезбедува погодност за неинвазивна медицинска дијагноза.

Во иднина, систематската анализа на нарушените структури на микрошуплината и сложените механизми за ласерско генерирање ќе станат поцелосни. Со континуиран напредок на науката за материјали и нанотехнологијата, се очекува дека ќе бидат произведени повеќе фини и функционални нарушени структури на микрошуплина, што има голем потенцијал за промовирање на основните истражувања и практични апликации.