Düzenli durumlardan düzensiz durumlara mikro boşluklu kompleks lazerler
Tipik bir lazer üç temel elemandan oluşur: bir pompa kaynağı, uyarılmış radyasyonu yükselten bir kazanç ortamı ve optik rezonans üreten bir boşluk yapısı. Boşluk boyutulazermikron veya alt mikron seviyesine yakın olduğundan, akademik camianın güncel araştırma merkezlerinden biri haline gelmiştir: küçük bir hacimde önemli ışık ve madde etkileşimi elde edebilen mikro boşluk lazerleri. Düzensiz veya düzensiz boşluk sınırları veya mikro boşluklara karmaşık veya düzensiz çalışma ortamları gibi karmaşık sistemlerle mikro boşlukları birleştirmek, lazer çıktısının serbestlik derecesini artıracaktır. Düzensiz boşlukların fiziksel klonlamama özellikleri, lazer parametrelerinin çok boyutlu kontrol yöntemlerini getirir ve uygulama potansiyelini genişletebilir.
Farklı rastgele sistemlermikro boşluk lazerleri
Bu makalede, rastgele mikro boşluk lazerleri ilk kez farklı boşluk boyutlarından sınıflandırılmıştır. Bu ayrım, yalnızca rastgele mikro boşluk lazerinin farklı boyutlardaki benzersiz çıkış özelliklerini vurgulamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli düzenleyici ve uygulama alanlarında rastgele mikro boşluğun boyut farkının avantajlarını da açıklar. Üç boyutlu katı hal mikro boşluğu genellikle daha küçük bir mod hacmine sahiptir, böylece daha güçlü bir ışık ve madde etkileşimi elde edilir. Üç boyutlu kapalı yapısı nedeniyle, ışık alanı genellikle yüksek bir kalite faktörü (Q faktörü) ile üç boyutta oldukça yerelleştirilebilir. Bu özellikler, onu yüksek hassasiyetli algılama, foton depolama, kuantum bilgi işleme ve diğer ileri teknoloji alanları için uygun hale getirir. Açık iki boyutlu ince film sistemi, düzensiz düzlemsel yapılar oluşturmak için ideal bir platformdur. Entegre kazanç ve saçılmaya sahip iki boyutlu düzensiz bir dielektrik düzlem olarak, ince film sistemi rastgele lazerin üretimine aktif olarak katılabilir. Düzlemsel dalga kılavuzu etkisi, lazer kuplajını ve toplanmasını kolaylaştırır. Kavite boyutu daha da azaltıldığında, geri bildirim ve kazanç ortamının tek boyutlu dalga kılavuzuna entegrasyonu, eksenel ışık rezonansını ve kuplajını artırırken radyal ışık saçılmasını bastırabilir. Bu entegrasyon yaklaşımı, nihayetinde lazer üretimi ve kuplajının verimliliğini artırır.
Rastgele mikro boşluk lazerlerinin düzenleyici özellikleri
Geleneksel lazerlerin koherans, eşik, çıktı yönü ve polarizasyon özellikleri gibi birçok göstergesi, lazerlerin çıktı performansını ölçmek için temel ölçütlerdir. Sabit simetrik boşluklara sahip geleneksel lazerlerle karşılaştırıldığında, rastgele mikro boşluk lazeri, zaman alanı, spektral alan ve uzaysal alan dahil olmak üzere birden fazla boyutta yansıtılan parametre düzenlemesinde daha fazla esneklik sağlar ve rastgele mikro boşluk lazerinin çok boyutlu kontrol edilebilirliğini vurgular.
Rastgele mikro boşluk lazerlerinin uygulama özellikleri
Düşük mekansal tutarlılık, mod rastgeleliği ve çevreye duyarlılık, stokastik mikro boşluk lazerlerinin uygulanması için birçok olumlu faktör sağlar. Rastgele lazerin mod kontrolü ve yön kontrolünün çözümüyle, bu benzersiz ışık kaynağı görüntüleme, tıbbi teşhis, algılama, bilgi iletişimi ve diğer alanlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Mikro ve nano ölçekte düzensiz bir mikro boşluk lazeri olarak, rastgele mikro boşluk lazeri çevresel değişikliklere karşı çok hassastır ve parametrik özellikleri sıcaklık, nem, pH, sıvı konsantrasyonu, kırılma indisi vb. gibi dış ortamı izleyen çeşitli hassas göstergelere yanıt verebilir ve yüksek hassasiyetli algılama uygulamalarını gerçekleştirmek için üstün bir platform oluşturabilir. Görüntüleme alanında, idealışık kaynağıyüksek spektral yoğunluk, güçlü yönsel çıktı ve düşük mekansal tutarlılığa sahip olmalı ve girişim benek etkilerini önlemelidir. Araştırmacılar, perovskit, biyofilm, sıvı kristal saçıcılar ve hücre doku taşıyıcılarında beneksiz görüntüleme için rastgele lazerlerin avantajlarını gösterdiler. Tıbbi teşhiste, rastgele mikro boşluk lazeri biyolojik konaktan dağınık bilgi taşıyabilir ve çeşitli biyolojik dokuları tespit etmek için başarıyla uygulanmıştır, bu da invaziv olmayan tıbbi teşhis için kolaylık sağlar.
Gelecekte, düzensiz mikro boşluk yapılarının ve karmaşık lazer üretim mekanizmalarının sistematik analizi daha eksiksiz hale gelecektir. Malzeme bilimi ve nanoteknolojinin sürekli ilerlemesiyle, temel araştırma ve pratik uygulamaları teşvik etmede büyük potansiyele sahip olan daha ince ve işlevsel düzensiz mikro boşluk yapılarının üretilmesi beklenmektedir.
Gönderi zamanı: 05-Kas-2024