Mikroholtekomplekslasers van geordende tot wanordelike toestande

Mikroholtekomplekslasers van geordende tot wanordelike toestande

'n Tipiese laser bestaan ​​uit drie basiese elemente: 'n pompbron, 'n versterkingsmedium wat die gestimuleerde straling versterk, en 'n holtestruktuur wat 'n optiese resonansie genereer. Wanneer die holte grootte van dielasernaby aan die mikron- of submikronvlak is, het dit een van die huidige navorsingsbrandpunte in die akademiese gemeenskap geword: mikroholtelasers, wat beduidende lig- en materieinteraksie in 'n klein volume kan bereik. Die kombinasie van mikroholtes met komplekse stelsels, soos die invoering van onreëlmatige of wanordelike holtegrense, of die inbring van komplekse of wanordelike werkende media in mikroholtes, sal die mate van vryheid van laseruitset verhoog. Die fisiese nie-kloningskenmerke van wanordelike holtes bring multidimensionele beheermetodes van laserparameters, en kan die toepassingspotensiaal daarvan uitbrei.

Verskillende stelsels van ewekansigemikroholte lasers
In hierdie vraestel word lukrake mikroholtelasers vir die eerste keer uit verskillende holtedimensies geklassifiseer. Hierdie onderskeid beklemtoon nie net die unieke uitsetkenmerke van die ewekansige mikroholtelaser in verskillende dimensies nie, maar verduidelik ook die voordele van die grootteverskil van die ewekansige mikroholte in verskeie regulatoriese en toepassingsvelde. Die driedimensionele vastestof-mikroholte het gewoonlik 'n kleiner modusvolume, wat sodoende 'n sterker lig- en materieinteraksie verkry. As gevolg van sy driedimensionele geslote struktuur, kan die ligveld hoogs gelokaliseer word in drie dimensies, dikwels met 'n hoë kwaliteit faktor (Q-faktor). Hierdie eienskappe maak dit geskik vir hoë-presisie-waarneming, fotonberging, kwantuminligtingverwerking en ander gevorderde tegnologievelde. Die oop tweedimensionele dunfilmstelsel is 'n ideale platform vir die bou van ongeordende planêre strukture. As 'n tweedimensionele wanordelike diëlektriese vlak met geïntegreerde wins en verstrooiing, kan die dunfilmstelsel aktief deelneem aan die generering van ewekansige laser. Die planêre golfleier-effek maak die laserkoppeling en versameling makliker. Met die holte-dimensie verder verminder, kan die integrasie van terugvoer en winsmedia in die eendimensionele golfleier radiale ligverstrooiing onderdruk terwyl aksiale ligresonansie en koppeling verbeter word. Hierdie integrasiebenadering verbeter uiteindelik die doeltreffendheid van lasergenerering en koppeling.

Regulerende kenmerke van ewekansige mikroholtelasers
Baie aanwysers van tradisionele lasers, soos koherensie, drempel, uitsetrigting en polarisasie-eienskappe, is die sleutelkriteria om die uitsetprestasie van lasers te meet. In vergelyking met konvensionele lasers met vaste simmetriese holtes, bied die ewekansige mikroholtelaser meer buigsaamheid in parameterregulering, wat weerspieël word in veelvuldige dimensies, insluitend tyddomein, spektrale domein en ruimtelike domein, wat die multidimensionele beheerbaarheid van ewekansige mikroholtelaser beklemtoon.

Toepassingskenmerke van ewekansige mikroholtelasers
Lae ruimtelike samehang, moduswillekeurigheid en sensitiwiteit vir omgewing verskaf baie gunstige faktore vir die toepassing van stogastiese mikroholtelasers. Met die oplossing van modusbeheer en rigtingbeheer van ewekansige laser, word hierdie unieke ligbron toenemend gebruik in beeldvorming, mediese diagnose, waarneming, inligtingskommunikasie en ander velde.
As 'n ongeordende mikroholtelaser op mikro- en nanoskaal, is die ewekansige mikroholtelaser baie sensitief vir omgewingsveranderinge, en sy parametriese eienskappe kan reageer op verskeie sensitiewe aanwysers wat die eksterne omgewing monitor, soos temperatuur, humiditeit, pH, vloeistofkonsentrasie, brekingsindeks, ens., wat 'n voortreflike platform skep vir die realisering van hoë-sensitiwiteit sensitiewe toepassings. Op die gebied van beeldvorming is die ideaalligbronmoet hoë spektrale digtheid, sterk rigtinguitset en lae ruimtelike koherensie hê om interferensie spikkeleffekte te voorkom. Die navorsers het die voordele van ewekansige lasers vir spikkelvrye beeldvorming in perovskiet, biofilm, vloeibare kristalstrooiers en selweefseldraers gedemonstreer. In mediese diagnose kan ewekansige mikroholtelaser verspreide inligting van biologiese gasheer dra, en is suksesvol toegepas om verskeie biologiese weefsels op te spoor, wat gerief bied vir nie-indringende mediese diagnose.

In die toekoms sal sistematiese ontleding van wanordelike mikroholtestrukture en komplekse lasergenereringsmeganismes meer volledig word. Met die voortdurende vooruitgang van materiaalwetenskap en nanotegnologie, word verwag dat meer fyn en funksionele ongeordende mikroholtestrukture vervaardig sal word, wat groot potensiaal het om basiese navorsing en praktiese toepassings te bevorder.