لیزرهای مجتمع ریزگردها از حالت های سفارش داده شده به حالتهای بی نظم

لیزرهای مجتمع ریزگردها از حالت های سفارش داده شده به حالتهای بی نظم

یک لیزر معمولی از سه عنصر اساسی تشکیل شده است: یک منبع پمپ ، یک رسانه افزایش که تابش تحریک شده را تقویت می کند و یک ساختار حفره ای که باعث ایجاد رزونانس نوری می شود. وقتی اندازه حفرهلیزرنزدیک به سطح میکرون یا زیر میکرون است ، به یکی از نقاط مهم تحقیق در جامعه دانشگاهی تبدیل شده است: لیزرهای ریزگردها ، که می توانند در یک حجم اندک به تعامل نور و ماده قابل توجهی برسند. ترکیب ریزگردها با سیستم های پیچیده ، مانند معرفی مرزهای حفره نامنظم یا بی نظم یا معرفی رسانه های کار پیچیده یا بی نظم در ریزگردها ، میزان آزادی خروجی لیزر را افزایش می دهد. خصوصیات غیر کلونینگ فیزیکی حفره های بی نظم روشهای کنترل چند بعدی پارامترهای لیزر را به همراه دارد و می تواند پتانسیل کاربرد آن را گسترش دهد.

سیستم های مختلف تصادفیلیزر ریزگردها
در این مقاله ، لیزرهای ریزگرد تصادفی برای اولین بار از ابعاد مختلف حفره طبقه بندی می شوند. این تمایز نه تنها ویژگی های خروجی منحصر به فرد لیزر ریزگردها را در ابعاد مختلف برجسته می کند ، بلکه مزایای اختلاف اندازه ریزگردها را در زمینه های مختلف نظارتی و کاربردی نیز روشن می کند. ریزگردهای سه بعدی حالت جامد معمولاً دارای حجم حالت کمتری است ، بنابراین به تعامل نور و ماده قوی تر می رسد. با توجه به ساختار بسته سه بعدی خود ، میدان نور می تواند در سه بعد ، اغلب با یک فاکتور با کیفیت بالا (Factor) بسیار بومی شود. این خصوصیات آن را برای سنجش با دقت بالا ، ذخیره سازی فوتون ، پردازش اطلاعات کوانتومی و سایر زمینه های فناوری پیشرفته مناسب می کند. سیستم فیلم نازک دو بعدی باز یک بستر ایده آل برای ساخت ساختارهای مسطح بی نظم است. به عنوان یک هواپیمای دی الکتریک بی نظم دو بعدی با افزایش و پراکندگی یکپارچه ، سیستم فیلم نازک می تواند به طور فعال در تولید لیزر تصادفی شرکت کند. اثر موجبر مسطح باعث می شود اتصال و جمع آوری لیزر آسانتر شود. با کاهش بیشتر بعد حفره ، ادغام بازخورد و به دست آوردن رسانه به موجبر یک بعدی می تواند در حالی که باعث افزایش رزونانس نور محوری و اتصال می شود ، پراکندگی نور شعاعی را سرکوب کند. این رویکرد ادغام در نهایت باعث افزایش کارآیی تولید لیزر و اتصال می شود.

خصوصیات نظارتی لیزرهای ریزگرد تصادفی
بسیاری از شاخص های لیزرهای سنتی ، مانند انسجام ، آستانه ، جهت خروجی و خصوصیات قطبش ، معیارهای اصلی برای اندازه گیری عملکرد خروجی لیزرها هستند. در مقایسه با لیزرهای معمولی با حفره های متقارن ثابت ، لیزر ریزگرد تصادفی انعطاف پذیری بیشتری را در تنظیم پارامترها فراهم می کند ، که در ابعاد متعدد از جمله دامنه زمانی ، دامنه طیفی و دامنه مکانی منعکس می شود ، و برجسته قابلیت کنترل چند بعدی لیزر ریزگرد تصادفی است.

ویژگی های کاربردی لیزرهای ریزگرد تصادفی
انسجام فضایی کم ، تصادفی حالت و حساسیت به محیط زیست عوامل مطلوب بسیاری را برای استفاده از لیزرهای ریزگردهای تصادفی فراهم می کند. با استفاده از راه حل کنترل حالت و کنترل جهت لیزر تصادفی ، این منبع نور منحصر به فرد به طور فزاینده ای در تصویربرداری ، تشخیص پزشکی ، سنجش ، ارتباطات اطلاعاتی و سایر زمینه ها استفاده می شود.
به عنوان یک لیزر میکرو حفره بی نظم در مقیاس میکرو و نانو ، لیزر میکرواوییت تصادفی نسبت به تغییرات محیطی بسیار حساس است و ویژگی های پارامتری آن می تواند به شاخص های حساس مختلف نظارت بر محیط بیرونی ، مانند دما ، رطوبت ، pH ، غلظت مایع ، و غیره پاسخ دهد ، و ایجاد یک بستر برتر برای تحقق کاربردهای با اندازه گیری بالا. در زمینه تصویربرداری ، ایده آلمنبع نوربرای جلوگیری از اثرات لکه تداخل ، باید از چگالی طیفی بالا ، خروجی جهت دار قوی و انسجام مکانی کم برخوردار باشد. محققان مزایای لیزرهای تصادفی را برای تصویربرداری بدون لکه در پروسکیت ، بیوفیلم ، پراکندگی کریستال مایع و حامل های بافت سلولی نشان دادند. در تشخیص پزشکی ، لیزر ریزگردها تصادفی می تواند اطلاعات پراکنده ای را از میزبان بیولوژیکی حمل کند ، و با موفقیت در تشخیص بافت های مختلف بیولوژیکی استفاده شده است ، که این امر راحتی برای تشخیص پزشکی غیر تهاجمی را فراهم می کند.

در آینده ، تجزیه و تحلیل سیستماتیک ساختارهای ریزگردهای بی نظم و مکانیسم های تولید لیزر پیچیده کامل تر می شوند. با پیشرفت مداوم علوم مواد و فناوری نانو ، پیش بینی می شود ساختارهای ریزگردهای بی نظم تر و عملکردی تر تولید شوند که پتانسیل بسیار خوبی در ارتقاء تحقیقات اساسی و کاربردهای عملی دارد.