Laserau cymhleth microcavity o orchymyn i wladwriaethau anhrefnus

Laserau cymhleth microcavity o orchymyn i wladwriaethau anhrefnus

Mae laser nodweddiadol yn cynnwys tair elfen sylfaenol: ffynhonnell bwmp, cyfrwng ennill sy'n chwyddo'r ymbelydredd wedi'i ysgogi, a strwythur ceudod sy'n cynhyrchu cyseiniant optegol. Pan fydd maint ceudod ylaseryn agos at y lefel micron neu submicron, mae wedi dod yn un o'r mannau problemus ymchwil cyfredol yn y gymuned academaidd: laserau microcavity, a all sicrhau rhyngweithio golau a mater sylweddol mewn cyfaint fach. Bydd cyfuno microcavities â systemau cymhleth, megis cyflwyno ffiniau ceudod afreolaidd neu anhrefnus, neu gyflwyno cyfryngau gweithio cymhleth neu anhrefnus i ficrocavities, yn cynyddu graddfa rhyddid allbwn laser. Mae nodweddion corfforol nad ydynt yn clonio ceudodau anhrefnus yn dod â dulliau rheoli amlddimensiwn o baramedrau laser, a gallant ehangu ei botensial cymhwysiad.

Gwahanol systemau ar haplaserau microcavity
Yn y papur hwn, mae laserau microcavity ar hap yn cael eu dosbarthu o wahanol ddimensiynau ceudod am y tro cyntaf. Mae'r gwahaniaeth hwn nid yn unig yn tynnu sylw at nodweddion allbwn unigryw'r laser microcavity ar hap mewn gwahanol ddimensiynau, ond hefyd yn egluro manteision gwahaniaeth maint y microcavity ar hap mewn amrywiol feysydd rheoleiddio a chymhwyso. Fel rheol mae gan y microcavity cyflwr solid tri dimensiwn gyfaint modd llai, gan gyflawni rhyngweithio golau a mater cryfach. Oherwydd ei strwythur caeedig tri dimensiwn, gall y maes golau fod yn lleol iawn mewn tri dimensiwn, yn aml gyda ffactor o ansawdd uchel (Q-ffactor). Mae'r nodweddion hyn yn ei gwneud yn addas ar gyfer synhwyro manwl uchel, storio ffoton, prosesu gwybodaeth cwantwm a meysydd technoleg uwch eraill. Mae'r system ffilm denau dau ddimensiwn agored yn llwyfan delfrydol ar gyfer adeiladu strwythurau planar anhwylder. Fel awyren dielectrig anhrefnus dau ddimensiwn gydag enillion a gwasgariad integredig, gall y system ffilm denau gymryd rhan weithredol wrth gynhyrchu laser ar hap. Mae'r effaith planar tonnau tonnau yn gwneud y cyplu a'r casgliad laser yn haws. Gyda'r dimensiwn ceudod wedi'i leihau ymhellach, gall integreiddio adborth ac ennill cyfryngau i'r tonnau tonnau un dimensiwn atal gwasgariad golau rheiddiol wrth wella cyseiniant a chyplu golau echelinol. Yn y pen draw, mae'r dull integreiddio hwn yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu a chyplu laser.

Nodweddion rheoliadol laserau microcavity ar hap
Llawer o ddangosyddion laserau traddodiadol, megis cydlyniant, trothwy, cyfeiriad allbwn a nodweddion polareiddio, yw'r meini prawf allweddol i fesur perfformiad allbwn laserau. O'i gymharu â laserau confensiynol â cheudodau cymesur sefydlog, mae'r laser microcavity ar hap yn darparu mwy o hyblygrwydd mewn rheoleiddio paramedr, sy'n cael ei adlewyrchu mewn sawl dimensiwn gan gynnwys parth amser, parth sbectrol a pharth gofodol, gan dynnu sylw at reolaeth aml-ddimensiwn laser microcavity ar hap.

Nodweddion cais laserau microcavity ar hap
Mae cydlyniant gofodol isel, hap ar hap a sensitifrwydd i'r amgylchedd yn darparu llawer o ffactorau ffafriol ar gyfer cymhwyso laserau microcavity stochastig. Gyda datrysiad rheolaeth modd a rheolaeth cyfeiriad laser ar hap, defnyddir y ffynhonnell golau unigryw hon fwyfwy wrth ddelweddu, diagnosis meddygol, synhwyro, cyfathrebu gwybodaeth a meysydd eraill.
Fel laser micro-geudod anhrefnus ar raddfa Micro a Nano, mae'r laser microcavity ar hap yn sensitif iawn i newidiadau amgylcheddol, a gall ei nodweddion parametrig ymateb i ddangosyddion sensitif amrywiol sy'n monitro'r amgylchedd allanol, megis tymheredd, lleithder, pH, crynodiad hylif, mynegai plygiannol, ac ati. Ym maes delweddu, y delfrydolffynhonnell golaudylai fod â dwysedd sbectrol uchel, allbwn cyfeiriadol cryf a chydlyniant gofodol isel i atal effeithiau brycheuyn ymyrraeth. Dangosodd yr ymchwilwyr fanteision laserau ar hap ar gyfer delweddu heb brycheuyn mewn perovskite, biofilm, gwasgarwyr grisial hylif a chludwyr meinweoedd celloedd. Mewn diagnosis meddygol, gall laser microcavity ar hap gario gwybodaeth wasgaredig o westeiwr biolegol, ac fe'i cymhwyswyd yn llwyddiannus i ganfod amrywiol feinweoedd biolegol, sy'n darparu cyfleustra ar gyfer diagnosis meddygol anfewnwthiol.

Yn y dyfodol, bydd dadansoddiad systematig o strwythurau microcavity anhrefnus a mecanweithiau cynhyrchu laser cymhleth yn dod yn fwy cyflawn. Gyda chynnydd parhaus gwyddoniaeth deunyddiau a nanotechnoleg, disgwylir y bydd strwythurau microcavity mwy cain a swyddogaethol wedi'u cynhyrchu, sydd â photensial mawr wrth hyrwyddo ymchwil sylfaenol a chymwysiadau ymarferol.