Mikrokavitéitskomplexlaser vun uerdentlechen bis ongeuerdneten Zoustänn

Mikrokavitéitskomplexlaser vun uerdentlechen bis ongeuerdneten Zoustänn

E typesche Laser besteet aus dräi Grondelementer: enger Pompelquell, engem Verstärkungsmedium, dat déi stimuléiert Stralung verstäerkt, an enger Kavitéitsstruktur, déi eng optesch Resonanz generéiert. Wann d'Kavitéitsgréisst vumLaserWell et no um Mikron- oder Submikronniveau läit, ass et zu engem vun den aktuellen Fuerschungshotspots an der akademescher Gemeinschaft ginn: Mikrokavitéitslaseren, déi eng bedeitend Interaktioun vu Liicht a Matière an engem klenge Volumen erreeche kënnen. D'Kombinatioun vu Mikrokavitéiten mat komplexe Systemer, wéi d'Aféierung vun onregelméissegen oder ongeuerdneten Kavitéitsgrenzen oder d'Aféierung vun komplexen oder ongeuerdneten Aarbechtsmedien a Mikrokavitéiten, wäert de Grad vun der Fräiheet vun der Laserausgab erhéijen. Déi physikalesch net-klonéierend Charakteristike vun ongeuerdneten Kavitéiten bréngen multidimensional Kontrollmethoden vu Laserparameteren a kënnen säi Uwendungspotenzial erweideren.

Verschidde Systemer vun ZoufallMikrokavitéitslaseren
An dëser Publikatioun ginn zoufälleg Mikrokavitéitslasere fir d'éischt Kéier no verschiddene Kavitéitsdimensioune klasséiert. Dës Ënnerscheedung beliicht net nëmmen déi eenzegaarteg Ausgangscharakteristike vum zoufällege Mikrokavitéitslaser a verschiddenen Dimensiounen, mee erkläert och d'Virdeeler vum Gréisstendifferenz vun der zoufälleger Mikrokavitéit a verschiddene Reguléierungs- a Applikatiounsberäicher. Déi dräidimensional Festkierpermikrokavitéit huet normalerweis e méi klengt Modusvolumen, wouduerch eng méi staark Interaktioun tëscht Liicht a Matière erreecht gëtt. Wéinst senger dräidimensionaler zouener Struktur kann d'Liichtfeld an dräi Dimensiounen staark lokaliséiert sinn, dacks mat engem héije Qualitéitsfaktor (Q-Faktor). Dës Charakteristike maachen et gëeegent fir héichpräzis Detektioun, Photonspäicherung, Quanteinformatiounsveraarbechtung an aner fortgeschratt Technologieberäicher. Dat oppent zweedimensionalt Dënnfilmsystem ass eng ideal Plattform fir de Bau vun ongeuerdneten planare Strukturen. Als zweedimensional ongeuerdnet dielektresch Fläch mat integréierter Verstärkung a Streuung kann dat Dënnfilmsystem aktiv un der Generatioun vun zoufällege Laser deelhuelen. De planare Wellenleitereffekt mécht d'Lasorkopplung an d'Sammlung méi einfach. Wann d'Kavitéitsdimensioun weider reduzéiert gëtt, kann d'Integratioun vu Feedback- a Verstärkungsmedien an de eendimensionale Wellenleiter d'radial Liichtstreuung ënnerdrécken an dobäi d'axial Liichtresonanz a Kopplung verbesseren. Dësen Integratiounsusaz verbessert schlussendlech d'Effizienz vun der Lasergeneratioun a Kopplung.

Reguléierungseigenschaften vun zoufällegen Mikrokavitéitslaseren
Vill Indikatoren vun traditionelle Laseren, wéi Kohärenz, Schwellwäert, Ausgangsrichtung a Polarisatiounseigenschaften, sinn déi Schlësselkriterien fir d'Ausgangsleistung vu Laseren ze moossen. Am Verglach mat konventionelle Laseren mat fixe symmetresche Kavitéiten bitt de zoufällege Mikrokavitéitslaser méi Flexibilitéit an der Parameterreguléierung, wat sech a verschiddene Dimensiounen, dorënner Zäitberäich, Spektralberäich a raimlecht Beräich, reflektéiert, wat d'multidimensional Kontrolléierbarkeet vum zoufällege Mikrokavitéitslaser ervirhieft.

Uwendungseigenschaften vun zoufällegen Mikrokavitéitslaseren
Niddreg raimlech Kohärenz, Moduszoufällegkeet a Sensibilitéit fir d'Ëmwelt bidden vill gënschteg Faktoren fir d'Uwendung vu stochastesche Mikrokavitéitslaseren. Mat der Léisung vu Moduskontroll a Richtungskontroll vum Zoufallslaser gëtt dës eenzegaarteg Liichtquell ëmmer méi an der Bildgebung, medizinescher Diagnos, Sensorik, Informatiounskommunikatioun an anere Beräicher benotzt.
Als gestéierten Mikrokavitéitslaser op Mikro- a Nanoskala ass de zoufällege Mikrokavitéitslaser ganz empfindlech op Ëmweltännerungen, a seng parametresch Charakteristike kënnen op verschidde sensibel Indikatoren reagéieren, déi d'extern Ëmwelt iwwerwaachen, wéi Temperatur, Fiichtegkeet, pH-Wäert, Flëssegkeetskonzentratioun, Breechungsindex, etc., wat eng iwwerleeën Plattform fir d'Realiséiere vun héichempfindlechen Detektiounsapplikatiounen erstellt. Am Beräich vun der Bildgebung ass déi ideal ...Liichtquellsollt eng héich Spektraldicht, eng staark direktional Ausgab an eng niddreg raimlech Kohärenz hunn, fir Interferenz-Speckle-Effekter ze vermeiden. D'Fuerscher hunn d'Virdeeler vun Zoufallslaser fir speckfräi Bildgebung a Perovskit, Biofilm, Flëssegkristallstreier a Zellgewebeträger demonstréiert. An der medizinescher Diagnos kann de zoufällege Mikrokavitéitslaser verstreet Informatioune vum biologesche Wirt transportéieren, an et gouf erfollegräich agesat fir verschidde biologesch Gewëss z'entdecken, wat eng Komfort fir net-invasiv medizinesch Diagnos bitt.

An der Zukunft wäert déi systematesch Analyse vun onuerdnete Mikrokavitéitsstrukturen a komplexe Lasergeneratiounsmechanismen méi komplett ginn. Mat dem kontinuéierleche Fortschrëtt vun der Materialwëssenschaft an der Nanotechnologie gëtt erwaart, datt méi fein a funktionell onuerdnet Mikrokavitéitsstrukturen hiergestallt ginn, wat e grousst Potenzial huet fir d'Grondfuerschung an d'praktesch Uwendungen ze fërderen.