Mikrolaalsuse kompleksi laserid tellitud korrastamata olekutest

Mikrolaalsuse kompleksi laserid tellitud korrastamata olekutest

Tüüpiline laser koosneb kolmest põhielemendist: pumba allikas, võimendusvahend, mis võimendab stimuleeritud kiirgust, ja õõnsuse struktuur, mis tekitab optilise resonantsi. Kui õõnsuse suuruslaseron lähedal mikroni- või submikroni tasemele, sellest on saanud üks praeguseid akadeemilise kogukonna uurimistöö levialasid: mikrolahuse laserid, mis võib saavutada olulise valguse ja aine interaktsiooni väikeses mahus. Mikrokiiruste kombineerimine keerukate süsteemidega, näiteks ebaregulaarsete või korrastamata õõnsuste piiride tutvustamine või keerukate või korrastamata töökeskkondade sisestamine mikrokaladusse, suurendab laseri väljundi vabaduse astet. Häireteta õõnsuste füüsikalised mittekloonimisomadused toovad laserparameetrite mitmemõõtmelised juhtimismeetodid ja võivad laiendada selle rakenduspotentsiaali.

Erinevad juhuslikud süsteemidMikrolaalsuse laserid
Selles artiklis klassifitseeritakse juhuslikud mikrolahutusega laserid esimest korda erinevatest õõnsuse mõõtmetest. See eristamine mitte ainult ei rõhuta juhusliku mikrolahutuslaseri ainulaadseid väljundomadusi erinevates mõõtmetes, vaid selgitab ka juhusliku mikrokahjustuse erinevuse eeliseid erinevates regulatiivsetes ja rakendusväljades. Kolmemõõtmelisel tahkis-mikroavalisusel on tavaliselt väiksem režiimi maht, saavutades seega tugevama valguse ja aine interaktsiooni. Kolmemõõtmelise suletud struktuuri tõttu saab valguväli olla kolmes mõõtmes väga lokaliseeritud, sageli kvaliteetsete teguritega (Q-tegur). Need omadused muudavad selle sobivaks ülitäpseks tundmiseks, footonite salvestamiseks, kvantteabe töötlemiseks ja muudeks arenenud tehnoloogiaväljadeks. Avatud kahemõõtmeline õhuke kilesüsteem on ideaalne platvorm korrastamata tasapinnaliste struktuuride ehitamiseks. Kahemõõtmelise häirega dielektrilise tasapinnana, millel on integreeritud võimendus ja hajumine, võib õhuke kilesüsteem aktiivselt osaleda juhusliku laseri genereerimises. Tasapinnaline lainejuhi efekt muudab laseri sidumise ja kogumise lihtsamaks. Kui õõnsuse mõõde on veelgi vähenenud, võib tagasiside ja võimenduse integreerimine ühemõõtmelisse lainejuhisse pärssida radiaalse valguse hajumist, suurendades samal ajal aksiaalse valguse resonantsi ja sidumist. See integratsiooni lähenemisviis parandab lõpuks laseri genereerimise ja sidumise tõhusust.

Juhuslike mikrolahutuslike laserite regulatiivsed omadused
Paljud traditsiooniliste laserite näitajad, näiteks sidusus, lävi, väljundsuund ja polarisatsiooni omadused, on peamised kriteeriumid laserite väljundi jõudluse mõõtmiseks. Võrreldes tavapäraste fikseeritud sümmeetriliste õõnsustega laseritega, annab juhuslik mikrolahuse laser parameetrite reguleerimisel suuremat paindlikkust, mis kajastub mitmes mõõtmes, sealhulgas ajadomeenis, spektraaldomeen ja ruumiline domeen, tuues esile juhusliku mikroõõnsuse laser mitmemõõtmelise juhitavuse.

Juhuslike mikrolahutuslike laserite rakendusomadused
Madal ruumiline sidusus, režiimi juhuslikkus ja keskkonna tundlikkus pakuvad stohhastiliste mikrolahutuste laserite kasutamiseks palju soodsaid tegureid. Režiimi juhtimise ja juhusliku laseri suuna juhtimisega kasutatakse seda ainulaadset valgusallikat üha enam pildistamises, meditsiinilises diagnoosimises, astumises, infosuhtluses ja muudes väljades.
Korraldamata mikro-a-na-a-na-laserina mikro- ja nano skaalal on juhuslik mikrolahuse laser keskkonnamuutuste suhtes väga tundlik ja selle parameetrilised omadused võivad reageerida erinevatele tundlikele näitajatele, kes jälgivad välist keskkonda, nagu temperatuur, niiskus, pH, vedeliku kontsentratsioon, murdumisnäitaja jne, luues parema platvormi kõrgete tundlikkuse rakenduste realiseerimiseks. Kujutise valdkonnas ideaalvalgusallikasPeaks olema kõrge spektritihedus, tugev suundvõimsus ja madal ruumiline sidusus häirete täppide mõju vältimiseks. Teadlased näitasid juhuslike laserite eeliseid perovskiidi, biokile, vedelkristallide hajujate ja rakukoe kandjate täppivaba pildistamise korral. Meditsiinilise diagnoosimise korral võib juhuslik mikrolahuse laser kanda hajutatud teavet bioloogilisest peremehest ja seda on edukalt rakendatud mitmesuguste bioloogiliste kudede tuvastamiseks, mis pakub mugavust mitteinvasiivse meditsiinilise diagnoosi jaoks.

Tulevikus muutub ebakorrektsed mikrolahutusstruktuurid ja keerulised laserte genereerimise mehhanismid süstemaatiline analüüs täielikumaks. Materjaliteaduse ja nanotehnoloogia pideva edenemisega eeldatakse, et toodetakse rohkem peeneid ja funktsionaalseid korrastamata mikrohooldusstruktuure, millel on suur potentsiaal alusuuringute ja praktiliste rakenduste edendamisel.