Mikrobarrunbe konplexuko laserrak egoera ordenatuetatik desordenatuetara
Laser tipiko batek hiru elementu nagusi ditu: ponpaketa-iturri bat, erradiazio estimulatua anplifikatzen duen irabazi-euskarri bat eta erresonantzia optikoa sortzen duen barrunbe-egitura bat. Laseraren barrunbearen tamaina handitzen denean...laserramikroi edo azpimikroi mailatik gertu dagoenez, egungo ikerketa-gune beroenetako bat bihurtu da komunitate akademikoan: mikrobarrunbe laserrak, bolumen txikian argiaren eta materiaren arteko elkarrekintza esanguratsua lor dezaketenak. Mikrobarrunbeak sistema konplexuekin konbinatzeak, hala nola barrunbe-muga irregularrak edo desordenatuak sartzeak, edo lan-ingurune konplexuak edo desordenatuak mikrobarrunbeetan sartzeak, laser-irteeraren askatasun-maila handituko du. Barrunbe desordenatuen klonazio fisiko ez-ezaugarriek laser-parametroen kontrol-metodo multidimentsionalak ekartzen dituzte, eta aplikazio-potentziala zabaldu dezakete.
Ausazko sistema desberdinakmikrobarrunbe laserrak
Artikulu honetan, ausazko mikrobarrunbe laserrak barrunbe-dimentsio desberdinetatik sailkatzen dira lehen aldiz. Bereizketa honek ez ditu soilik ausazko mikrobarrunbe laserren irteera-ezaugarri bereziak nabarmentzen dimentsio desberdinetan, baita ausazko mikrobarrunbearen tamaina-aldearen abantailak argitzen ere hainbat arautze- eta aplikazio-eremutan. Hiru dimentsioko egoera solidoko mikrobarrunbeak normalean modu-bolumen txikiagoa du, eta horrela argiaren eta materiaren arteko elkarrekintza sendoagoa lortzen da. Hiru dimentsioko egitura itxiari esker, argi-eremua oso lokalizatu daiteke hiru dimentsiotan, askotan kalitate-faktore handi batekin (Q-faktorea). Ezaugarri hauek egoki egiten dute zehaztasun handiko sentsoreetarako, fotoien biltegiratzerako, informazio kuantikoaren prozesamendurako eta beste teknologia-eremu aurreratu batzuetarako. Bi dimentsioko film meheko sistema irekia plataforma aproposa da egitura planar desordenatuak eraikitzeko. Irabazi eta sakabanaketa integratuak dituen bi dimentsioko plano dielektriko desordenatu gisa, film meheko sistemak aktiboki parte har dezake ausazko laserren sorreran. Uhin-gida planarren efektuak laserren akoplamendua eta bilketa errazten ditu. Barrunbearen dimentsioa gehiago murriztuta, feedback eta irabazi medioak dimentsio bakarreko uhin-gidan integratzeak argi erradialaren sakabanaketa murriztu dezake, argi axialaren erresonantzia eta akoplamendua hobetuz. Integrazio-ikuspegi honek, azken finean, laserren sorreraren eta akoplamenduaren eraginkortasuna hobetzen du.
Mikrobarrunbe aleatorioko laserren ezaugarri arautzaileak
Laser tradizionalen adierazle asko, hala nola koherentzia, atalasea, irteera norabidea eta polarizazio ezaugarriak, laserren irteerako errendimendua neurtzeko irizpide nagusiak dira. Barrunbe simetriko finkoak dituzten laser konbentzionalekin alderatuta, ausazko mikrobarrunbe laserrak malgutasun handiagoa eskaintzen du parametroen erregulazioan, eta hori hainbat dimentsiotan islatzen da, besteak beste, denbora domeinuan, domeinu espektralean eta domeinu espazialean, ausazko mikrobarrunbe laserren kontrol multidimentsionala nabarmenduz.
Ausazko mikrobarrunbe laserren aplikazio ezaugarriak
Koherentzia espazial baxuak, moduen ausazkotasunak eta ingurunearekiko sentikortasunak faktore onuragarri asko eskaintzen dituzte mikrobarrunbe-laser estokastikoen aplikaziorako. Laser ausazkoaren moduen kontrolaren eta norabidearen kontrolaren irtenbidearekin, argi-iturri berezi hau gero eta gehiago erabiltzen da irudigintzan, diagnostiko medikoan, sentsoreetan, informazio-komunikazioan eta beste arlo batzuetan.
Mikro eta nano eskalako mikrobarrunbe desordenatudun laser gisa, ausazko mikrobarrunbe laserra oso sentikorra da ingurumen-aldaketekiko, eta bere ezaugarri parametrikoek kanpoko ingurunea kontrolatzen duten hainbat adierazle sentikorren aurrean erantzun dezakete, hala nola tenperatura, hezetasuna, pHa, likidoen kontzentrazioa, errefrakzio-indizea, etab., sentsibilitate handiko sentsore-aplikazioak gauzatzeko plataforma bikaina sortuz. Irudien arloan, aproposa...argi-iturriEspektro-dentsitate handia, norabide-irteera sendoa eta koherentzia espazial baxua izan beharko lituzke interferentzia-efektuak saihesteko. Ikertzaileek ausazko laserren abantailak erakutsi zituzten perovskitan, biofilmean, kristal likidoen sakabanatzaileetan eta zelula-ehunen eramaileetan orban gabeko irudiak lortzeko. Diagnostiko medikoan, ausazko mikrobarrunbe-laserrak informazio sakabanatua eraman dezake ostalari biologikotik, eta arrakastaz erabili da hainbat ehun biologiko detektatzeko, eta horrek erosotasuna eskaintzen du diagnostiko mediko ez-inbaditzailerako.
Etorkizunean, mikrobarrunbe-egituren eta laser-sorkuntza mekanismo konplexuen analisi sistematikoa osatuagoa izango da. Materialen zientziaren eta nanoteknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, mikrobarrunbe-egitura desordenatu fin eta funtzionalagoak fabrikatuko direla espero da, eta horrek potentzial handia du oinarrizko ikerketa eta aplikazio praktikoak sustatzeko.
Argitaratze data: 2024ko azaroaren 5a