לייזרים מורכבים מיקרו -גבוליים מסודרים למדינות מופרעות

לייזרים מורכבים מיקרו -גבוליים מסודרים למדינות מופרעות

לייזר טיפוסי מורכב משלושה אלמנטים בסיסיים: מקור משאבה, מדיום רווח המגביר את הקרינה המגורה ומבנה חלל המייצר תהודה אופטית. כאשר גודל החלל שללייזרהוא קרוב לרמת המיקרון או הסניקרון, הוא הפך לאחד מנקודות החמות המחקרות הנוכחיות בקהילה האקדמית: לייזרי מיקרו -ווייט, שיכולים להשיג אינטראקציה משמעותית באור וחומר בנפח קטן. שילוב מיקרו -מין עם מערכות מורכבות, כמו הצגת גבולות חלל לא סדירים או לא מופרעים, או הצגת מדיה עובדת מורכבת או מופרעת במיקרו -ורידיות, יגדיל את מידת החופש של תפוקת הלייזר. המאפיינים הפיזיים שאינם ניקוד של חללים מופרעים מביאים שיטות בקרה רב ממדיות של פרמטרי לייזר, ויכולים להרחיב את פוטנציאל היישום שלה.

מערכות שונות של אקראיותלייזרים מיקרו -חלציים
במאמר זה, לייזרי מיקרו -ויטי אקראיים מסווגים מממדי חלל שונים לראשונה. הבחנה זו לא רק מדגישה את מאפייני הפלט הייחודיים של לייזר המיקרו -חללי האקראי בממדים שונים, אלא גם מבהירה את היתרונות של הפרש הגודל של המיקרו -חללי האקראי בשדות רגולטוריים ויישומים שונים. למיקרו-חלל התלת ממדי של מצב מוצק בדרך כלל יש נפח מצב קטן יותר, ובכך משיג אינטראקציה חזקה יותר אור וחומר. בשל המבנה הסגור התלת ממדי שלו, שדה האור יכול להיות מקומי מאוד בשלושה ממדים, לרוב עם גורם איכותי (Q-Factor). מאפיינים אלה הופכים אותו מתאים לחישה דיוק גבוהה, אחסון פוטון, עיבוד מידע קוונטי ושדות טכנולוגיים מתקדמים אחרים. מערכת הסרטים הדקים הדו-ממדיים הפתוחים היא פלטפורמה אידיאלית לבניית מבנים מישוריים מופרעים. כמישור דיאלקטרי דו-ממדי עם הפרעה עם רווח ופיזור משולב, מערכת הסרטים הדקה יכולה להשתתף באופן פעיל בדור לייזר אקראי. אפקט מוליך הגל המישוריים מקל על צימוד הלייזר והאיסוף. כאשר מימד החלל מופחת עוד יותר, שילוב המשוב והשיג מדיה במוליך הגל החד-ממדי יכול לדכא פיזור אור רדיאלי תוך שיפור תהודה ואור צירי וצימוד. גישת אינטגרציה זו משפרת בסופו של דבר את היעילות של יצירת לייזר וצימוד.

מאפיינים רגולטוריים של לייזרים מיקרו -חללי אקראיים
אינדיקטורים רבים של לייזרים מסורתיים, כמו קוהרנטיות, סף, כיוון פלט ומאפייני קיטוב, הם הקריטריונים העיקריים למדידת ביצועי הפלט של לייזרים. בהשוואה ללייזרים קונבנציונליים עם חללים סימטריים קבועים, לייזר המיקרו-חללי האקראי מספק גמישות רבה יותר בוויסות הפרמטרים, אשר בא לידי ביטוי בממדים מרובים כולל תחום זמן, תחום ספקטרלי ותחום מרחבי, ומדגיש את הבקרה הרב-ממדית של לייזר מיקרו-גוויות אקראי.

מאפייני יישום של לייזרי מיקרו -חללים אקראיים
קוהרנטיות מרחבית נמוכה, אקראיות מצב ורגישות לסביבה מספקים גורמים חיוביים רבים ליישום לייזרי מיקרו -חוויות סטוכסטיים. עם הפיתרון של בקרת מצב ובקרת כיוון של לייזר אקראי, מקור אור ייחודי זה משמש יותר ויותר בהדמיה, אבחון רפואי, חישה, תקשורת מידע ושדות אחרים.
כלייזר מיקרו-חלל מופרע בסולם מיקרו וננו, לייזר המיקרו-חללי האקראי רגיש מאוד לשינויים סביבתיים, ומאפייניו הפרמטריים יכולים להגיב לאינדיקטורים רגישים שונים המפקחים על הסביבה החיצונית, כמו טמפרטורה, לחות, pH, ריכוז נוזלי, אינדקס שבירה וכו ', ויוצרים פלטפורמה מעולה למגש לרגישות גבוהה ליישומים. בתחום ההדמיה, האידיאלמקור אורצריך להיות בעל צפיפות ספקטרלית גבוהה, תפוקה כיוונית חזקה וקוהרנטיות מרחבית נמוכה כדי למנוע השפעות של הפרעות. החוקרים הדגימו את היתרונות של לייזרים אקראיים להדמיה נטולת פיקוח בפרובסקייט, ביו -פילם, פיזורי קריסטל נוזליים ונשאי רקמות תאים. באבחון רפואי, לייזר מיקרו-חללי אקראי יכול לשאת מידע מפוזר מהמארח הביולוגי, ויושם בהצלחה לגילוי רקמות ביולוגיות שונות, המספק נוחות לאבחון רפואי לא פולשני.

בעתיד, ניתוח שיטתי של מבני מיקרו -חלל מופרעים ומנגנוני ייצור לייזר מורכבים יהפכו למלאים יותר. עם ההתקדמות המתמשכת של מדעי החומרים והננו -טכנולוגיה, צפוי שייוצרו מבני מיקרו -חוויות עדינים ופונקציונליים יותר, שיש להם פוטנציאל רב לקידום מחקר בסיסי ויישומים מעשיים.