Mikroholte-komplekslasers van geordende na wanordelike toestande

Mikroholte-komplekslasers van geordende na 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 holtegrootte van dielaserAangesien dit naby die mikron- of submikronvlak is, het dit een van die huidige navorsingsbrandpunte in die akademiese gemeenskap geword: mikroholtelasers, wat beduidende lig- en materie-interaksie in 'n klein volume kan bewerkstellig. Die kombinasie van mikroholtes met komplekse stelsels, soos die bekendstelling van onreëlmatige of wanordelike holtegrense, of die bekendstelling van komplekse of wanordelike werkmedia in mikroholtes, sal die mate van vryheid van laseruitset verhoog. Die fisiese nie-kloneringseienskappe van wanordelike holtes bring multidimensionele beheermetodes van laserparameters mee, en kan die toepassingspotensiaal daarvan uitbrei.

Verskillende stelsels van ewekansigemikroholte lasers
In hierdie artikel word ewekansige mikroholte-lasers vir die eerste keer geklassifiseer volgens verskillende holte-afmetings. Hierdie onderskeid beklemtoon nie net die unieke uitset-eienskappe van die ewekansige mikroholte-laser in verskillende dimensies nie, maar verduidelik ook die voordele van die grootteverskil van die ewekansige mikroholte in verskeie regulatoriese en toepassingsvelde. Die driedimensionele vastetoestand-mikroholte het gewoonlik 'n kleiner modusvolume, wat 'n sterker lig- en materie-interaksie bereik. As gevolg van sy driedimensionele geslote struktuur, kan die ligveld hoogs gelokaliseerd wees in drie dimensies, dikwels met 'n hoë kwaliteitsfaktor (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 konstruksie van wanordelike planêre strukture. As 'n tweedimensionele wanordelike diëlektriese vlak met geïntegreerde versterking en verstrooiing, kan die dunfilmstelsel aktief deelneem aan die opwekking van ewekansige lasers. Die planêre golfgeleiereffek maak die laserkoppeling en -versameling makliker. Met die verdere vermindering van die holte-afmeting, kan die integrasie van terugvoer- en versterkingsmedia in die eendimensionele golfgeleier radiale ligverstrooiing onderdruk terwyl aksiale ligresonansie en koppeling verbeter word. Hierdie integrasiebenadering verbeter uiteindelik die doeltreffendheid van laseropwekking en -koppeling.

Regulatoriese eienskappe 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 verskeie dimensies, insluitend tyddomein, spektrale domein en ruimtelike domein, wat die multidimensionele beheerbaarheid van die ewekansige mikroholtelaser beklemtoon.

Toepassingseienskappe van ewekansige mikroholtelasers
Lae ruimtelike koherensie, modus-ewekansigheid en sensitiwiteit vir die omgewing bied baie gunstige faktore vir die toepassing van stogastiese mikroholtelasers. Met die oplossing van modusbeheer en rigtingbeheer van ewekansige lasers word hierdie unieke ligbron toenemend gebruik in beeldvorming, mediese diagnose, sensoriese waarneming, inligtingskommunikasie en ander velde.
As 'n wanordelike 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 superieure platform skep vir die verwesenliking van hoë-sensitiwiteit sensoriese toepassings. Op die gebied van beeldvorming, die idealeligbronmoet 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 kristalverspreiders en selweefseldraers gedemonstreer. In mediese diagnose kan ewekansige mikroholtelasers verstrooide 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 analise van wanordelike mikroholtestrukture en komplekse lasergenereringsmeganismes meer volledig word. Met die voortdurende vooruitgang van materiaalwetenskap en nanotegnologie word verwag dat meer fyn en funksionele wanordelike mikroholtestrukture vervaardig sal word, wat groot potensiaal het om basiese navorsing en praktiese toepassings te bevorder.