Mikrobarrunbe konplexuen laserrak egoera ordenatuetatik desordenatuetara
Laser tipiko batek oinarrizko hiru elementu ditu: ponpa-iturri bat, estimulatutako erradiazioa anplifikatzen duen irabazi-medio bat eta erresonantzia optiko bat sortzen duen barrunbe-egitura. Noiz barrunbearen tamainalaserramikra edo azpimikro mailatik gertu dago, komunitate akademikoan egungo ikerketa-guneetako bat bihurtu da: mikrobarnunitate-laserak, bolumen txikian argiaren eta materiaren elkarrekintza garrantzitsua lor dezaketenak. Mikrobarrunbeak sistema konplexuekin konbinatuz, hala nola barrunbeen muga irregularrak edo desordenatuak sartuz, edo mikrobarrunbeetan lan-euskarri konplexuak edo desordenatuak sartzeak, laser irteeraren askatasun-maila handituko du. Barrunbe desordenatuen klonaziorik gabeko ezaugarri fisikoek laser parametroen dimentsio anitzeko kontrol-metodoak ekartzen dituzte, eta bere aplikazio-potentziala zabal dezakete.
Ausazko sistema desberdinakmikrobarrunbe laserrak
Artikulu honetan, ausazko mikrobarruntze laserrak barrunbeen dimentsio desberdinetatik sailkatzen dira lehen aldiz. Bereizketa honek ausazko mikrobarrunbe laseraren irteera-ezaugarri bereziak dimentsio ezberdinetan nabarmentzen ditu, baizik eta ausazko mikrobarnontzien tamaina-diferentziaren abantailak argitzen ditu hainbat arau- eta aplikazio-eremutan. Hiru dimentsioko solido-egoeraren mikrobarrubiak normalean modu bolumen txikiagoa du, eta horrela argia eta materia elkarrekintza indartsuagoa lortzen da. Hiru dimentsioko egitura itxia dela eta, argi-eremua oso lokalizatu daiteke hiru dimentsiotan, askotan kalitate-faktore (Q-faktorea) handiarekin. Ezaugarri horiei esker, doitasun handiko sentsorerako, fotoien biltegiratzerako, informazio kuantikorako prozesatzeko eta beste teknologia aurreratu batzuetarako egokia da. Bi dimentsioko film mehe sistema irekia plataforma ezin hobea da egitura planar desordenatuak eraikitzeko. Irabazi eta sakabanaketa integratuta dituen bi dimentsioko plano dielektriko desordenatua denez, film meheko sistemak aktiboki parte har dezake ausazko laserren sorreran. Uhin-gida planoaren efektuak laser akoplamendua eta bilketa errazten ditu. Barrunbearen dimentsioa gehiago murriztuta, feedback-a eta irabazi-medioak dimentsio bakarreko uhin-gidan integratzeak argi erradiala sakabanatzea kendu dezake, argiaren erresonantzia axiala eta akoplamendua hobetzen dituen bitartean. Integrazio ikuspegi honek, azken finean, laser-sorkuntza eta akoplamenduaren eraginkortasuna hobetzen du.
Ausazko mikrobarrunbe laserren ezaugarri erregulatzaileak
Laser tradizionalen adierazle asko, hala nola, koherentzia, atalasea, irteerako noranzkoa eta polarizazio-ezaugarriak dira laserren irteerako errendimendua neurtzeko funtsezko irizpideak. Barrunbe simetriko finkoak dituzten ohiko laserrekin alderatuta, ausazko mikrobarruntze laserrak malgutasun handiagoa eskaintzen du parametroen erregulazioan, eta dimentsio anitzetan islatzen da denbora-domeinua, domeinu espektrala eta domeinu espaziala barne, ausazko mikrobarrunbe-laserraren dimentsio anitzeko kontrolagarritasuna nabarmenduz.
Ausazko mikrobarrunbe laserren aplikazio-ezaugarriak
Koherentzia espazial baxuak, ausazkotasun moduak eta ingurunearekiko sentikortasunak faktore onuragarri asko eskaintzen dituzte mikrobarrunbe estokastikoen laserrak aplikatzeko. Ausazko laserren moduen kontrolaren eta norabidearen kontrolaren irtenbidearekin, argi-iturri berezi hau gero eta gehiago erabiltzen da irudigintzan, diagnostiko medikoan, sentsazioan, informazio-komunikazioan eta beste esparru batzuetan.
Mikro-barrunbeen laser desordenatua mikro- eta nano-eskala gisa, ausazko mikro-barrunbe-laserra oso sentikorra da ingurumen-aldaketekiko, eta bere ezaugarri parametrikoek kanpoko ingurunea kontrolatzen duten adierazle sentikorrei erantzun diezaieke, hala nola, tenperatura, hezetasuna, pH-a, likido-kontzentrazioa, errefrakzio-indizea, etab., sentsibilitate handiko sentsazio-aplikazioak gauzatzeko plataforma bikaina sortuz. Irudigintzaren arloan, idealaargi iturriadentsitate espektral handia, norabide-irteera sendoa eta koherentzia espazial baxua izan behar ditu, interferentzia motako efektuak saihesteko. Ikertzaileek ausazko laserren abantailak frogatu zituzten perovskita, biofilm, kristal likidoen sakabanaketa eta zelula-ehun-eramaileetan irudirik gabeko irudietarako. Diagnostiko medikoan, ausazko mikrobarruntze laserrak ostalari biologikotik sakabanatutako informazioa eraman dezake eta arrakastaz aplikatu da hainbat ehun biologiko detektatzeko, eta horrek erosotasuna eskaintzen du mediku diagnostiko ez inbaditzaileak egiteko.
Etorkizunean, desordenatutako mikrobarrunbe egituren eta laser sortze-mekanismo konplexuen azterketa sistematikoa osatuko da. Materialen zientzien eta nanoteknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, desordenatutako mikrobarrunbe egitura fin eta funtzionalagoak fabrikatuko direla espero da, oinarrizko ikerketa eta aplikazio praktikoak sustatzeko potentzial handia duena.
Argitalpenaren ordua: 2024-12-05