Lejżers kumplessi ta' mikrokavità minn stati ordnati għal stati diżordinati
Lejżer tipiku jikkonsisti fi tliet elementi bażiċi: sors ta' pompa, mezz ta' qligħ li jamplifika r-radjazzjoni stimulata, u struttura ta' kavità li tiġġenera reżonanza ottika. Meta d-daqs tal-kavità tal-lejżerBilli huwa qrib il-livell tal-mikron jew tas-submikron, sar wieħed mill-aktar punti ta' riċerka importanti fil-komunità akkademika: lejżers tal-mikrokavitajiet, li jistgħu jiksbu interazzjoni sinifikanti bejn id-dawl u l-materja f'volum żgħir. Il-kombinazzjoni ta' mikrokavitajiet ma' sistemi kumplessi, bħall-introduzzjoni ta' konfini irregolari jew diżordinati tal-kavitajiet, jew l-introduzzjoni ta' mezzi tax-xogħol kumplessi jew diżordinati fil-mikrokavitajiet, se żżid il-grad ta' libertà tal-output tal-lejżer. Il-karatteristiċi fiżiċi ta' nuqqas ta' klonazzjoni tal-kavitajiet diżordinati jġibu metodi ta' kontroll multidimensjonali tal-parametri tal-lejżer, u jistgħu jespandu l-potenzjal tal-applikazzjoni tiegħu.
Sistemi differenti ta' każwalilejżers tal-mikrokavità
F'dan id-dokument, il-lejżers tal-mikrokavità każwali huma kklassifikati minn dimensjonijiet differenti tal-kavità għall-ewwel darba. Din id-distinzjoni mhux biss tenfasizza l-karatteristiċi uniċi tal-ħruġ tal-lejżer tal-mikrokavità każwali f'dimensjonijiet differenti, iżda tiċċara wkoll il-vantaġġi tad-differenza fid-daqs tal-mikrokavità każwali f'diversi oqsma regolatorji u ta' applikazzjoni. Il-mikrokavità tridimensjonali ta' stat solidu ġeneralment ikollha volum ta' mod iżgħar, u b'hekk tikseb interazzjoni aktar b'saħħitha bejn id-dawl u l-materja. Minħabba l-istruttura magħluqa tridimensjonali tagħha, il-kamp tad-dawl jista' jkun lokalizzat ħafna fi tliet dimensjonijiet, ħafna drabi b'fattur ta' kwalità għolja (fattur Q). Dawn il-karatteristiċi jagħmluha adattata għal sensing ta' preċiżjoni għolja, ħażna ta' fotoni, ipproċessar ta' informazzjoni kwantistika u oqsma oħra ta' teknoloġija avvanzata. Is-sistema miftuħa ta' film irqiq bidimensjonali hija pjattaforma ideali għall-kostruzzjoni ta' strutturi planari diżordinati. Bħala pjan dielettriku diżordinat bidimensjonali b'qligħ u tifrix integrati, is-sistema ta' film irqiq tista' tipparteċipa b'mod attiv fil-ġenerazzjoni ta' lejżer każwali. L-effett tal-gwida tal-mewġ planari jagħmel l-akkoppjar u l-ġbir tal-lejżer aktar faċli. Bid-dimensjoni tal-kavità mnaqqsa aktar, l-integrazzjoni tal-midja ta' feedback u qligħ fil-gwida tal-mewġ unidimensjonali tista' trażżan it-tifrix tad-dawl radjali filwaqt li ttejjeb ir-reżonanza u l-akkoppjar tad-dawl assjali. Dan l-approċċ ta' integrazzjoni fl-aħħar mill-aħħar itejjeb l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni u l-akkoppjar tal-lejżer.
Karatteristiċi regolatorji ta' lejżers ta' mikrokavità każwali
Ħafna indikaturi tal-lejżers tradizzjonali, bħall-koerenza, il-limitu, id-direzzjoni tal-ħruġ u l-karatteristiċi tal-polarizzazzjoni, huma l-kriterji ewlenin biex titkejjel il-prestazzjoni tal-ħruġ tal-lejżers. Meta mqabbel mal-lejżers konvenzjonali b'kavitajiet simmetriċi fissi, il-lejżer tal-mikrokavità każwali jipprovdi aktar flessibbiltà fir-regolazzjoni tal-parametri, li hija riflessa f'diversi dimensjonijiet inkluż id-dominju tal-ħin, id-dominju spettrali u d-dominju spazjali, li jenfasizza l-kontrollabbiltà multidimensjonali tal-lejżer tal-mikrokavità każwali.
Karatteristiċi tal-applikazzjoni ta' lejżers ta' mikrokavità każwali
Koerenza spazjali baxxa, każwalità tal-mod u sensittività għall-ambjent jipprovdu ħafna fatturi favorevoli għall-applikazzjoni ta' lejżers stokastiċi tal-mikrokavità. Bis-soluzzjoni tal-kontroll tal-mod u l-kontroll tad-direzzjoni tal-lejżer każwali, din is-sors uniku tad-dawl qed jintuża dejjem aktar fl-immaġini, id-dijanjosi medika, is-sensing, il-komunikazzjoni tal-informazzjoni u oqsma oħra.
Bħala laser ta' mikro-kavità diżordinata fuq skala mikro u nano, il-laser ta' mikro-kavità każwali huwa sensittiv ħafna għall-bidliet ambjentali, u l-karatteristiċi parametriċi tiegħu jistgħu jirrispondu għal diversi indikaturi sensittivi li jimmonitorjaw l-ambjent estern, bħat-temperatura, l-umdità, il-pH, il-konċentrazzjoni tal-likwidu, l-indiċi refrattiv, eċċ., u joħolqu pjattaforma superjuri għar-realizzazzjoni ta' applikazzjonijiet ta' sensing b'sensittività għolja. Fil-qasam tal-immaġini, l-idealisors tad-dawlgħandu jkollu densità spettrali għolja, output direzzjonali qawwi u koerenza spazjali baxxa biex jipprevjeni effetti ta' speckle ta' interferenza. Ir-riċerkaturi wrew il-vantaġġi tal-lejżers każwali għal immaġini mingħajr speckle f'perovskite, bijofilm, scatterers ta' kristalli likwidi u trasportaturi ta' tessuti taċ-ċelluli. Fid-dijanjosi medika, il-lejżer każwali tal-mikrokavità jista' jġorr informazzjoni mxerrda minn ospitanti bijoloġiku, u ġie applikat b'suċċess biex jidentifika diversi tessuti bijoloġiċi, li jipprovdi konvenjenza għal dijanjosi medika mhux invażiva.
Fil-futur, l-analiżi sistematika ta' strutturi ta' mikrokavità diżordinati u mekkaniżmi kumplessi ta' ġenerazzjoni tal-lejżer se ssir aktar kompluta. Bil-progress kontinwu tax-xjenza tal-materjali u n-nanoteknoloġija, huwa mistenni li jiġu manifatturati strutturi ta' mikrokavità diżordinati aktar fini u funzjonali, li għandu potenzjal kbir fil-promozzjoni tar-riċerka bażika u l-applikazzjonijiet prattiċi.
Ħin tal-posta: 05 ta' Novembru 2024