Lejżers kumplessi tal-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 tal-kavità li tiġġenera reżonanza ottika. Meta d-daqs tal-kavità tal-laserhuwa qrib il-livell mikron jew submicron, sar wieħed mill-hotspots ta 'riċerka attwali fil-komunità akkademika: lasers microcavity, li jistgħu jiksbu interazzjoni sinifikanti ta' dawl u materja f'volum żgħir. Il-kombinazzjoni ta 'mikrokavitajiet ma' sistemi kumplessi, bħall-introduzzjoni ta 'konfini tal-kavità irregolari jew diżordinati, jew l-introduzzjoni ta' midja tax-xogħol kumplessa jew diżordinata f'mikrokavitajiet, se żżid il-grad ta 'libertà tal-ħruġ tal-lejżer. Il-karatteristiċi fiżiċi mhux ta 'klonazzjoni ta' kavitajiet diżordinati jġibu metodi ta 'kontroll multidimensjonali ta' parametri tal-lejżer, u jistgħu jespandu l-potenzjal ta 'applikazzjoni tiegħu.
Sistemi differenti ta' każwaliLejżers tal-mikrokavità
F'dan id-dokument, lejżers tal-mikrokavità każwali huma kklassifikati minn dimensjonijiet tal-kavità differenti għall-ewwel darba. Din id-distinzjoni mhux biss tenfasizza l-karatteristiċi uniċi tal-produzzjoni tal-laser tal-mikrokavità każwali f'dimensjonijiet differenti, iżda tiċċara wkoll il-vantaġġi tad-differenza tad-daqs tal-mikrokavità każwali f'diversi oqsma regolatorji u ta 'applikazzjoni. Il-mikrokavità ta 'stat solidu tridimensjonali ġeneralment ikollha volum ta' modalità iżgħar, u b'hekk tikseb interazzjoni ta 'dawl u materja aktar b'saħħitha. 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 quantum 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 bi gwadann u tifrix integrati, is-sistema tal-film irqiq tista 'tipparteċipa b'mod attiv fil-ġenerazzjoni tal-laser 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 ta 'feedback u medja ta' qligħ fil-waveguide unidimensjonali tista 'trażżan it-tifrix tad-dawl radjali filwaqt li ttejjeb ir-reżonanza u l-akkoppjar tad-dawl assjali. Dan l-approċċ ta 'integrazzjoni finalment 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 ma 'lejżers konvenzjonali b'kavitajiet simmetriċi fissi, il-laser tal-mikrokavità każwali jipprovdi aktar flessibilità fir-regolamentazzjoni tal-parametri, li hija riflessa f'dimensjonijiet multipli inklużi dominju tal-ħin, dominju spettrali u dominju spazjali, li jenfasizza l-kontrollabbiltà multi-dimensjonali tal-laser tal-mikrokavità każwali.
Karatteristiċi ta 'applikazzjoni ta' lejżers tal-mikrokavità każwali
Koerenza spazjali baxxa, mod każwali u sensittività għall-ambjent jipprovdu ħafna fatturi favorevoli għall-applikazzjoni ta 'lasers stochastic microcavity. Bis-soluzzjoni tal-kontroll tal-mod u l-kontroll tad-direzzjoni tal-laser każwali, dan is-sors tad-dawl uniku jintuża dejjem aktar fl-immaġini, dijanjosi medika, sensing, komunikazzjoni ta 'informazzjoni u oqsma oħra.
Bħala laser mikro-kavità diżordinat fuq skala mikro u nano, il-laser tal-mikrokavità każwali huwa sensittiv ħafna għal bidliet ambjentali, u l-karatteristiċi parametriċi tiegħu jistgħu jirrispondu għal diversi indikaturi sensittivi li jimmonitorjaw l-ambjent estern, bħal temperatura, umdità, pH, konċentrazzjoni likwida, indiċi refrattiv, eċċ., Li toħloq pjattaforma superjuri għar-realizzazzjoni ta 'applikazzjonijiet ta' sensing ta 'sensittività għolja. Fil-qasam tal-immaġini, l-idealsors tad-dawlgħandu jkollu densità spettrali għolja, output direzzjonali qawwi u koerenza spazjali baxxa biex jipprevjeni l-effetti speckle ta 'interferenza. Ir-riċerkaturi wrew il-vantaġġi ta 'lejżers bl-addoċċ għal immaġini mingħajr speckle f'perovskite, bijofilm, dispersers tal-kristalli likwidi u trasportaturi tat-tessut taċ-ċelluli. Fid-dijanjosi medika, laser microcavity każwali jista 'jġorr informazzjoni mxerrda minn ospitanti bijoloġiċi, u ġie applikat b'suċċess biex jiskopri diversi tessuti bijoloġiċi, li jipprovdi konvenjenza għal dijanjosi medika mhux invażiva.
Fil-futur, analiżi sistematika ta 'strutturi ta' mikrokavità diżordinati u mekkaniżmi kumplessi ta 'ġenerazzjoni tal-lejżer se jsiru aktar kompluti. Bil-progress kontinwu tax-xjenza tal-materjali u n-nanoteknoloġija, huwa mistenni li se jiġu manifatturati strutturi ta 'mikrokavità diżordinati aktar fini u funzjonali, li għandhom potenzjal kbir fil-promozzjoni ta' riċerka bażika u applikazzjonijiet prattiċi.
Ħin tal-post: Nov-05-2024