Laserau micro-geudod cymhleth o orchymyn i gyflyrau anhrefnus

Laserau micro-geudod cymhleth o orchymyn i gyflyrau anhrefnus

Mae laser nodweddiadol yn cynnwys tair elfen sylfaenol: ffynhonnell pwmp, cyfrwng ennill sy'n chwyddo'r ymbelydredd ysgogol, 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 poeth ymchwil cyfredol yn y gymuned academaidd: laserau microcavity, a all gyflawni rhyngweithio golau a mater sylweddol mewn cyfaint fach. Bydd cyfuno micro-geudodau â systemau cymhleth, megis cyflwyno ffiniau ceudod afreolaidd neu anhrefnus, neu gyflwyno cyfryngau gweithio cymhleth neu anhrefnus i ficro-geuoedd, yn cynyddu rhyddid allbwn laser. Mae nodweddion corfforol di-clonio ceudodau anhrefnus yn dod â dulliau rheoli aml-ddimensiwn o baramedrau laser, a gallant ehangu ei botensial cymhwyso.

Systemau gwahanol o haplaserau micro geudod
Yn y papur hwn, mae laserau micro-ceudod 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 hap mewn gwahanol ddimensiynau, ond mae hefyd yn egluro manteision gwahaniaeth maint y microceufadedd ar hap mewn amrywiol feysydd rheoleiddio a chymhwyso. Fel arfer mae gan y micro-ceudod cyflwr solet tri dimensiwn gyfaint modd llai, gan sicrhau rhyngweithio golau a mater cryfach. Oherwydd ei strwythur caeedig tri dimensiwn, gall y maes golau fod yn lleoledig iawn mewn tri dimensiwn, yn aml gyda ffactor o ansawdd uchel (Q-factor). 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 anhrefnus. Fel awyren dielectrig anhwylder dau ddimensiwn gydag enillion a gwasgariad integredig, gall y system ffilm denau gymryd rhan weithredol yn y broses o gynhyrchu laser ar hap. Mae effaith canllaw tonnau planar yn gwneud y cyplu a chasglu laser yn haws. Gyda'r dimensiwn ceudod wedi'i leihau ymhellach, gall integreiddio cyfryngau adborth ac ennill i'r canllaw tonnau un-dimensiwn atal gwasgariad golau rheiddiol wrth wella cyseiniant golau echelinol a chyplu. Mae'r dull integreiddio hwn yn y pen draw yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu laser a chyplu.

Nodweddion rheoleiddio laserau micro-ceudod ar hap
Mae llawer o ddangosyddion laserau traddodiadol, megis cydlyniad, trothwy, cyfeiriad allbwn a nodweddion polareiddio, yn feini prawf allweddol i fesur perfformiad allbwn laserau. O'i gymharu â laserau confensiynol gyda cheudodau cymesur sefydlog, mae'r laser micro-ceudod ar hap yn darparu mwy o hyblygrwydd mewn rheoleiddio paramedr, a adlewyrchir mewn dimensiynau lluosog gan gynnwys parth amser, parth sbectrol a pharth gofodol, gan dynnu sylw at reolaeth aml-ddimensiwn laser microceudod ar hap.

Nodweddion cais laserau micro-ceudod ar hap
Mae cydlyniad gofodol isel, hap modd a sensitifrwydd i'r amgylchedd yn darparu llawer o ffactorau ffafriol ar gyfer cymhwyso laserau micro-geudod stochastig. Gyda datrysiad rheoli modd a rheoli cyfeiriad laser ar hap, defnyddir y ffynhonnell golau unigryw hon yn gynyddol mewn delweddu, diagnosis meddygol, synhwyro, cyfathrebu gwybodaeth a meysydd eraill.
Fel laser micro-ceudod anhrefnus ar raddfa micro a nano, mae'r laser micro-ceudod ar hap yn sensitif iawn i newidiadau amgylcheddol, a gall ei nodweddion parametrig ymateb i wahanol ddangosyddion sensitif sy'n monitro'r amgylchedd allanol, megis tymheredd, lleithder, pH, crynodiad hylif, mynegai plygiannol, ac ati, gan greu llwyfan uwch ar gyfer gwireddu cymwysiadau synhwyro sensitifrwydd uchel. Ym maes delweddu, y ddelfrydffynhonnell golaudylai fod â dwysedd sbectrol uchel, allbwn cyfeiriadol cryf a chydlyniad gofodol isel i atal effeithiau brycheuyn ymyrraeth. Dangosodd yr ymchwilwyr fanteision laserau ar hap ar gyfer delweddu heb frycheuyn mewn perovskite, biofilm, gwasgarwyr crisial hylifol a chludwyr meinwe celloedd. Mewn diagnosis meddygol, gall laser micro-ceudod ar hap gario gwybodaeth wasgaredig o'r gwesteiwr biolegol, ac fe'i cymhwyswyd yn llwyddiannus i ganfod meinweoedd biolegol amrywiol, 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 gwyddor deunyddiau a nanotechnoleg, disgwylir y bydd strwythurau microcavity anhrefnus mwy manwl a swyddogaethol yn cael eu cynhyrchu, sydd â photensial mawr i hyrwyddo ymchwil sylfaenol a chymwysiadau ymarferol.