Σύμπλοκα μικροβιδίων λέιζερ από παραγγελίες σε διαταραγμένα κράτη

Σύμπλοκα μικροβιδίων λέιζερ από παραγγελίες σε διαταραγμένα κράτη

Ένα τυπικό λέιζερ αποτελείται από τρία βασικά στοιχεία: μια πηγή αντλίας, ένα μέσο κέρδους που ενισχύει την διεγερμένη ακτινοβολία και μια δομή κοιλότητας που παράγει οπτικό συντονισμό. Όταν το μέγεθος της κοιλότητας τουλέιζερείναι κοντά στο επίπεδο Micron ή υπομικρονίου, έχει γίνει ένα από τα τρέχοντα ερευνητικά hotspots στην ακαδημαϊκή κοινότητα: Lasers Microcavity, τα οποία μπορούν να επιτύχουν σημαντική αλληλεπίδραση φωτός και ύλης σε μικρό όγκο. Ο συνδυασμός μικροκυκτικών με σύνθετα συστήματα, όπως η εισαγωγή ακανόνιστων ή διαταραγμένων ορίων της κοιλότητας ή η εισαγωγή σύνθετων ή διαταραγμένων μέσων εργασίας σε μικροαιμότητες, θα αυξήσει το βαθμό ελευθερίας της παραγωγής λέιζερ. Τα φυσικά χαρακτηριστικά μη κλωνοποίησης των διαταραγμένων κοιλοτήτων φέρνουν τις πολυδιάστατες μεθόδους ελέγχου των παραμέτρων λέιζερ και μπορούν να επεκτείνουν το δυναμικό εφαρμογής του.

Διαφορετικά συστήματα τυχαίωνμικροκατασκευάσματα
Σε αυτό το έγγραφο, τα τυχαία μικροκαταστημένα λέιζερ ταξινομούνται από διαφορετικές διαστάσεις της κοιλότητας για πρώτη φορά. Αυτή η διάκριση όχι μόνο υπογραμμίζει τα μοναδικά χαρακτηριστικά εξόδου του λέιζερ τυχαίας μικροκαταστημάτων σε διαφορετικές διαστάσεις, αλλά και διευκρινίζει τα πλεονεκτήματα της διαφοράς μεγέθους της τυχαίας μικροβιδότητας σε διάφορα πεδία ρυθμιστικών και εφαρμογών. Η τρισδιάστατη μικροσκοπία στερεάς κατάστασης συνήθως έχει μικρότερο όγκο λειτουργίας, επιτυγχάνοντας έτσι μια ισχυρότερη αλληλεπίδραση φωτός και ύλης. Λόγω της τρισδιάστατης κλειστής δομής του, το ελαφρύ πεδίο μπορεί να εντοπιστεί σε μεγάλο βαθμό σε τρεις διαστάσεις, συχνά με παράγοντα υψηλής ποιότητας (παράγοντας Q). Αυτά τα χαρακτηριστικά το καθιστούν κατάλληλο για ανίχνευση υψηλής ακρίβειας, αποθήκευση φωτονίων, επεξεργασία κβαντικών πληροφοριών και άλλα προηγμένα πεδία τεχνολογίας. Το ανοιχτό δισδιάστατο σύστημα λεπτού φιλμ είναι μια ιδανική πλατφόρμα για την κατασκευή διαταραγμένων επίπεδων δομών. Ως δισδιάστατο διαταραγμένο διηλεκτρικό επίπεδο με ολοκληρωμένο κέρδος και σκέδαση, το σύστημα λεπτών φιλμ μπορεί να συμμετάσχει ενεργά στη δημιουργία τυχαίου λέιζερ. Το επίπεδη φαινόμενο κυματοδηγού καθιστά ευκολότερη τη σύζευξη και τη συλλογή λέιζερ. Με την περαιτέρω μείωση της διάστασης της κοιλότητας, η ενσωμάτωση της ανάδρασης και η απόκτηση μέσων στον μονοδιάστατο κυματοδηγό μπορεί να καταστείλει τη σκέδαση ακτινικού φωτός, ενώ παράλληλα ενισχύει τον αξονικό συντονισμό και τη σύζευξη. Αυτή η προσέγγιση ενσωμάτωσης βελτιώνει τελικά την αποτελεσματικότητα της παραγωγής λέιζερ και της σύζευξης.

Ρυθμιστικά χαρακτηριστικά των τυχαίων λέιζερ μικροκαταστροφίας
Πολλοί δείκτες παραδοσιακών λέιζερ, όπως η συνοχή, το κατώφλι, η κατεύθυνση εξόδου και τα χαρακτηριστικά πόλωσης, είναι τα βασικά κριτήρια για τη μέτρηση της απόδοσης εξόδου των λέιζερ. Σε σύγκριση με τα συμβατικά λέιζερ με σταθερές συμμετρικές κοιλότητες, το τυχαίο λέιζερ μικροκαταστημάτων παρέχει μεγαλύτερη ευελιξία στη ρύθμιση των παραμέτρων, η οποία αντικατοπτρίζεται σε πολλαπλές διαστάσεις, συμπεριλαμβανομένου του χρονικού πεδίου, του φασματικού τομέα και της χωρικής περιοχής, υπογραμμίζοντας την πολυδιάστατη δυνατότητα ελέγχου τυχαίου λέιζερ μικροβότητας.

Χαρακτηριστικά εφαρμογής των τυχαίων λέιζερ μικροκαταστροφής
Η χαμηλή χωρική συνοχή, η τυχαιότητα και η ευαισθησία του περιβάλλοντος στο περιβάλλον παρέχουν πολλούς ευνοϊκούς παράγοντες για την εφαρμογή των στοχαστικών λέιζερ μικροκαταστημάτων. Με τη λύση του ελέγχου λειτουργίας και του ελέγχου κατεύθυνσης του τυχαίου λέιζερ, αυτή η μοναδική πηγή φωτός χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στην απεικόνιση, την ιατρική διάγνωση, την ανίχνευση, την επικοινωνία πληροφοριών και άλλα πεδία.
Ως διαταραγμένο λέιζερ μικρο-κοιλότητας σε μικρο-κλίμακα, το τυχαίο λέιζερ μικροκαταστημάτων είναι πολύ ευαίσθητο στις περιβαλλοντικές αλλαγές και τα παραμετρικά χαρακτηριστικά του μπορούν να ανταποκριθούν σε διάφορους ευαίσθητους δείκτες που παρακολουθούν το εξωτερικό περιβάλλον, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, το pH, η συγκέντρωση υγρού, ο διαθλαστικός δείκτης κ.λπ. Στον τομέα της απεικόνισης, το ιδανικόελαφριά πηγήθα πρέπει να έχει υψηλή φασματική πυκνότητα, ισχυρή κατεύθυνση και χαμηλή χωρική συνοχή για να αποφευχθεί η παρεμβολή των επιδράσεων. Οι ερευνητές κατέδειξαν τα πλεονεκτήματα τυχαίων λέιζερ για απεικόνιση χωρίς στίγματα σε περοβσκίτη, βιοφίλμ, διασκορπιστές υγρών κρυστάλλων και φορείς κυτταρικών ιστών. Στην ιατρική διάγνωση, το τυχαίο λέιζερ μικροκαταστημάτων μπορεί να μεταφέρει διάσπαρτες πληροφορίες από τον βιολογικό ξενιστή και έχει εφαρμοστεί με επιτυχία για την ανίχνευση διαφόρων βιολογικών ιστών, οι οποίες παρέχουν ευκολία για μη επεμβατική ιατρική διάγνωση.

Στο μέλλον, η συστηματική ανάλυση των διαταραγμένων δομών μικροκαταστημάτων και των πολύπλοκων μηχανισμών παραγωγής λέιζερ θα γίνει πιο ολοκληρωμένοι. Με τη συνεχή πρόοδο της επιστήμης των υλικών και της νανοτεχνολογίας, αναμένεται ότι θα κατασκευαστούν πιο λεπτές και λειτουργικές διαταραγμένες δομές μικροκαταστημάτων, γεγονός που έχει μεγάλες δυνατότητες στην προώθηση βασικών ερευνών και πρακτικών εφαρμογών.