Laser changamano ya Microcavity kutoka kwa kuamuru hadi hali zisizo na mpangilio

Laser changamano ya Microcavity kutoka kwa kuamuru hadi hali zisizo na mpangilio

Laser ya kawaida ina vipengele vitatu vya msingi: chanzo cha pampu, njia ya kupata ambayo huongeza mionzi iliyochochewa, na muundo wa cavity ambayo hutoa resonance ya macho. Wakati ukubwa cavity yalezaiko karibu na kiwango cha micron au submicron, imekuwa mojawapo ya maeneo maarufu ya sasa ya utafiti katika jumuiya ya wasomi: leza za microcavity, ambazo zinaweza kufikia mwanga muhimu na mwingiliano wa suala kwa kiasi kidogo. Kuchanganya mishipa midogo na mifumo changamano, kama vile kuanzisha mipaka ya tundu isiyo ya kawaida au isiyo na mpangilio, au kuanzisha vyombo vya habari vya kufanya kazi vilivyo changamano au visivyo na utaratibu kwenye mishimo midogo, kutaongeza kiwango cha uhuru wa kutoa leza. Tabia za kimwili zisizo za cloning za cavities zisizo na utaratibu huleta mbinu za udhibiti wa multidimensional za vigezo vya laser, na inaweza kupanua uwezo wake wa matumizi.

Mifumo tofauti ya nasibulasers ya microcavity
Katika karatasi hii, lasers za microcavity random zimeainishwa kutoka kwa vipimo tofauti vya cavity kwa mara ya kwanza. Tofauti hii haiangazii tu sifa za kipekee za utoaji wa leza ya microcavity bila mpangilio katika vipimo tofauti, lakini pia hufafanua faida za tofauti ya ukubwa wa microcavity nasibu katika nyanja mbalimbali za udhibiti na matumizi. Microcavity ya hali dhabiti yenye sura tatu kwa kawaida huwa na ujazo wa modi ndogo, hivyo kupata mwangaza wenye nguvu zaidi na mwingiliano wa maada. Kutokana na muundo wake uliofungwa wa pande tatu, uga wa mwanga unaweza kuwekwa ndani sana katika vipimo vitatu, mara nyingi kwa kipengele cha ubora wa juu (Q-factor). Sifa hizi huifanya kufaa kwa utambuzi wa hali ya juu, uhifadhi wa picha, usindikaji wa habari wa quantum na nyanja zingine za teknolojia ya hali ya juu. Mfumo wa wazi wa filamu mwembamba wa pande mbili ni jukwaa bora la kujenga miundo ya sayari iliyoharibika. Kama ndege ya dielectri iliyoharibika yenye pande mbili na faida iliyounganishwa na kutawanyika, mfumo wa filamu mwembamba unaweza kushiriki kikamilifu katika utengenezaji wa leza nasibu. Athari ya mwongozo wa wimbi iliyopangwa hurahisisha kuunganisha na kukusanya leza. Huku ukubwa wa tundu ukiwa umepunguzwa zaidi, muunganisho wa maoni na kupata midia kwenye mwongozo wa wimbi wenye mwelekeo mmoja unaweza kukandamiza mtawanyiko wa mwanga wa radial huku ukiimarisha mwale wa axial na muunganisho. Mbinu hii ya ujumuishaji hatimaye inaboresha ufanisi wa kizazi cha laser na kuunganisha.

Tabia za udhibiti wa lasers za microcavity random
Viashiria vingi vya leza za kitamaduni, kama vile mshikamano, kizingiti, mwelekeo wa pato na sifa za mgawanyiko, ni vigezo muhimu vya kupima utendakazi wa kutoa leza. Ikilinganishwa na leza za kawaida zilizo na mashimo ya ulinganifu usiobadilika, leza ya microcavity bila mpangilio hutoa unyumbulifu zaidi katika udhibiti wa vigezo, ambao unaakisiwa katika vipimo vingi ikijumuisha kikoa cha saa, kikoa cha taswira na kikoa cha anga, inayoangazia udhibiti wa pande nyingi wa leza ya microcavity bila mpangilio.

Tabia za maombi ya lasers za microcavity random
Upatanifu wa chini wa anga, unasibu wa hali na usikivu kwa mazingira hutoa mambo mengi yanayofaa kwa utumiaji wa leza za stochastic microcavity. Kwa suluhisho la udhibiti wa modi na udhibiti wa mwelekeo wa laser nasibu, chanzo hiki cha kipekee cha mwanga kinazidi kutumika katika taswira, utambuzi wa matibabu, kuhisi, mawasiliano ya habari na nyanja zingine.
Kama leza yenye mashimo madogo madogo katika mizani ndogo na nano, leza isiyo ya kawaida ya microcavity ni nyeti sana kwa mabadiliko ya mazingira, na sifa zake za parametric zinaweza kukabiliana na viashiria mbalimbali nyeti vinavyofuatilia mazingira ya nje, kama vile joto, unyevu, pH, mkusanyiko wa kioevu, refractive index, n.k., kuunda jukwaa bora kwa ajili ya kutambua maombi ya hisia ya juu. Katika uwanja wa picha, borachanzo cha mwangainapaswa kuwa na msongamano wa juu wa spectral, pato kali la mwelekeo na mshikamano wa chini wa anga ili kuzuia athari za madoadoa ya kuingiliwa. Watafiti walionyesha faida za leza za nasibu kwa upigaji picha usio na madoadoa katika perovskite, biofilm, vitawanyisho vya kioo kioevu na vibeba tishu za seli. Katika uchunguzi wa kimatibabu, leza ya microcavity bila mpangilio inaweza kubeba taarifa zilizotawanyika kutoka kwa mwenyeji wa kibayolojia, na imetumiwa kwa mafanikio kugundua tishu mbalimbali za kibaolojia, ambayo hutoa urahisi kwa uchunguzi wa kimatibabu usio na uvamizi.

Katika siku zijazo, uchambuzi wa utaratibu wa miundo ya microcavity iliyoharibika na mifumo changamano ya kizazi cha laser itakuwa kamili zaidi. Kwa kuendelea kwa maendeleo ya sayansi ya nyenzo na nanoteknolojia, inatarajiwa kwamba miundo midogo midogo iliyo na utaratibu mzuri na yenye utendaji kazi itatengenezwa, ambayo ina uwezo mkubwa wa kukuza utafiti wa kimsingi na matumizi ya vitendo.