Düzenli durumdan düzensiz duruma doğru mikro boşluklu karmaşık lazerler
Tipik bir lazer üç temel unsurdan oluşur: bir pompa kaynağı, uyarılmış radyasyonu güçlendiren bir kazanç ortamı ve optik rezonans üreten bir boşluk yapısı. Kavite boyutu ne zamanlazermikron veya mikron altı seviyeye yakın olduğundan, akademik camianın güncel araştırma noktalarından biri haline geldi: küçük bir hacimde önemli ışık ve madde etkileşimi sağlayabilen mikro boşluklu lazerler. Düzensiz veya düzensiz boşluk sınırları eklemek veya karmaşık veya düzensiz çalışma ortamını mikro boşluklara yerleştirmek gibi mikro boşlukları karmaşık sistemlerle birleştirmek, lazer çıkışının serbestlik derecesini artıracaktır. Düzensiz boşlukların fiziksel klonlanmama özellikleri, lazer parametrelerinin çok boyutlu kontrol yöntemlerini getirir ve uygulama potansiyelini genişletebilir.
Farklı rastgele sistemlermikro boşluk lazerleri
Bu yazıda, rastgele mikro boşluklu lazerler ilk kez farklı boşluk boyutlarından sınıflandırılmıştır. Bu ayrım, yalnızca rastgele mikro boşluklu lazerin farklı boyutlardaki benzersiz çıkış özelliklerini vurgulamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli düzenleme ve uygulama alanlarında rastgele mikro boşluğun boyut farkının avantajlarını da açıklığa kavuşturur. 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 kalite faktörüyle (Q faktörü) üç boyutta yüksek oranda lokalize edilebilir. 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 saçılıma sahip iki boyutlu düzensiz bir dielektrik düzlem olarak ince film sistemi, rastgele lazer oluşumuna aktif olarak katılabilir. Düzlemsel dalga kılavuzu etkisi, lazer bağlantısını ve toplamayı kolaylaştırır. Boşluk boyutunun daha da küçültülmesiyle, geri besleme ve kazanç ortamının tek boyutlu dalga kılavuzuna entegrasyonu, eksenel ışık rezonansını ve bağlanmayı geliştirirken radyal ışık saçılımını bastırabilir. Bu entegrasyon yaklaşımı sonuçta lazer üretiminin ve birleştirmenin verimliliğini artırır.
Rastgele mikro boşluklu lazerlerin düzenleyici özellikleri
Tutarlılık, eşik, çıkış yönü ve polarizasyon özellikleri gibi geleneksel lazerlerin birçok göstergesi, lazerlerin çıkış performansını ölçmek için temel kriterlerdir. Sabit simetrik boşluklara sahip geleneksel lazerlerle karşılaştırıldığında, rastgele mikro boşluklu lazer, parametre düzenlemesinde daha fazla esneklik sağlar; bu, zaman alanı, spektral alan ve uzaysal alan dahil olmak üzere çoklu boyutlarda yansıtılır ve rastgele mikro boşluklu lazerin çok boyutlu kontrol edilebilirliğini vurgular.
Rastgele mikro boşluklu lazerlerin uygulama özellikleri
Düşük uzaysal tutarlılık, mod rastgeleliği ve çevreye duyarlılık, stokastik mikro boşluklu lazerlerin uygulanması için birçok olumlu faktör sağlar. Rastgele lazerin mod kontrolü ve yön kontrolü 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 boşluklu lazer olarak, rastgele mikro boşluklu lazer, çevresel değişikliklere karşı çok hassastır ve parametrik özellikleri, sıcaklık, nem, pH, sıvı konsantrasyonu gibi dış ortamı izleyen çeşitli hassas göstergelere yanıt verebilir. kırılma indisi vb. yüksek hassasiyetli algılama uygulamalarını gerçekleştirmek için üstün bir platform oluşturur. Görüntüleme alanında idealışık kaynağıgirişim benek etkilerini önlemek için yüksek spektral yoğunluğa, güçlü yönsel çıktıya ve düşük uzaysal tutarlılığa sahip olmalıdır. Araştırmacılar perovskit, biyofilm, sıvı kristal saçıcılar ve hücre dokusu taşıyıcılarında beneksiz görüntüleme için rastgele lazerlerin avantajlarını gösterdi. Tıbbi teşhiste, rastgele mikro boşluklu lazer, biyolojik konakçıdan dağınık bilgileri taşıyabilir ve çeşitli biyolojik dokuları tespit etmek için başarıyla uygulanmıştır, bu da invazif 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 birlikte, temel araştırmaları ve pratik uygulamaları teşvik etmede büyük potansiyele sahip olan daha ince ve işlevsel, düzensiz mikro boşluklu yapıların üretilmesi beklenmektedir.
Gönderim zamanı: Kasım-05-2024