Leusairean iom-fhillte microcavity bho òrdaichte gu stàitean mì-rianail

Leusairean iom-fhillte microcavity bho òrdaichte gu stàitean mì-rianail

Tha trì eileamaidean bunaiteach ann an leusair àbhaisteach: stòr pumpa, meadhan buannachd a leudaicheas an rèididheachd brosnaichte, agus structar cuas a ghineas ath-shuidheachadh optigeach. Nuair a tha meud an t-seòmairleusairfaisg air an ìre micron no submicron, tha e air a thighinn gu bhith mar aon de na prìomh àiteachan rannsachaidh anns a’ choimhearsnachd acadaimigeach: lasers microcavity, a dh’ fhaodas eadar-obrachadh solais is cuspair cudromach a choileanadh ann an tomhas beag. Le bhith a’ cothlamadh microcavities le siostaman iom-fhillte, leithid toirt a-steach crìochan caolan neo-riaghailteach no eas-òrdugh, no toirt a-steach meadhanan obrach iom-fhillte no eas-òrdugh gu microcavities, àrdaichidh sin ìre saorsa toradh laser. Bheir na feartan corporra neo-clonadh ann an uamhan mì-rianail dòighean smachd ioma-thaobhach air paramadairean laser, agus faodaidh iad an comas tagraidh aca a leudachadh.

Siostaman eadar-dhealaichte air thuaireamlasers microcavity
Anns a 'phàipear seo, tha lasers microcavity air thuaiream air an seòrsachadh bho dhiofar mheudan cuibhle airson a' chiad uair. Tha an eadar-dhealachadh seo chan ann a-mhàin a’ soilleireachadh feartan toraidh sònraichte an leusair microcavity air thuaiream ann an diofar mheudan, ach tha e cuideachd a’ soilleireachadh buannachdan eadar-dhealachadh meud an microcavity air thuaiream ann an grunn raointean riaghlaidh agus tagraidh. Mar as trice bidh meud modh nas lugha aig a’ mhicrocavity stàite cruaidh trì-thaobhach, mar sin a’ coileanadh eadar-obrachadh solais is cùis nas làidire. Air sgàth an structair dùinte trì-thaobhach aige, faodaidh an raon solais a bhith gu math ionadail ann an trì tomhasan, gu tric le factar àrd-inbhe (Q-factor). Tha na feartan sin ga dhèanamh freagarrach airson mothachadh àrd-chruinneas, stòradh photon, giullachd fiosrachaidh cuantamach agus raointean teicneòlais adhartach eile. Tha an siostam film tana dà-thaobhach fosgailte na àrd-ùrlar air leth freagarrach airson structaran planar mì-rianail a thogail. Mar phlèana dielectric dà-thaobhach le eas-òrdugh le buannachd agus sgapadh aonaichte, faodaidh an siostam film tana pàirt gnìomhach a ghabhail ann an gineadh laser air thuaiream. Tha buaidh planar waveguide a’ dèanamh an ceangal laser agus an cruinneachadh nas fhasa. Le meud na cuibhle air a lughdachadh nas motha, faodaidh aonachadh fios-air-ais agus meadhanan fhaighinn a-steach don stiùireadh tonn aon-thaobhach casg a chuir air sgaoileadh solais radial fhad ‘s a tha e ag àrdachadh ath-shuidheachadh solais aiseach agus ceangal. Bidh an dòigh-obrach amalachaidh seo aig a’ cheann thall a’ leasachadh èifeachdas gineadh laser agus co-luachadh.

Feartan riaghlaidh lasers microcavity air thuaiream
Tha mòran chomharran air lasers traidiseanta, leithid co-leanailteachd, stairsneach, stiùireadh toraidh agus feartan polarization, nam prìomh shlatan-tomhais airson coileanadh toraidh lasers a thomhas. An coimeas ri lasers gnàthach le uamhan co-chothromach stèidhichte, tha an leusair microcavity air thuaiream a’ toirt seachad barrachd sùbailteachd ann an riaghladh paramadair, a tha ri fhaicinn ann an ioma-mheudan a ’toirt a-steach raon ùine, raon speactram agus raon spàsail, a’ soilleireachadh smachd ioma-thaobhach laser microcavity air thuaiream.

Feartan tagraidh lasers microcavity air thuaiream
Tha co-leanailteachd spàsail ìosal, modh air thuaiream agus cugallachd don àrainneachd a’ toirt seachad mòran fhactaran fàbharach airson a bhith a’ cleachdadh leusairean microcavity stochastic. Le fuasgladh smachd modh agus smachd stiùiridh air laser air thuaiream, tha an stòr solais sònraichte seo air a chleachdadh barrachd is barrachd ann an ìomhaighean, breithneachadh meidigeach, mothachadh, conaltradh fiosrachaidh agus raointean eile.
Mar leusair meanbh-chuais mì-rianail aig sgèile micro agus nano, tha an laser microcavity air thuaiream gu math mothachail air atharrachaidhean àrainneachd, agus faodaidh na feartan parametric aige freagairt a thoirt do ghrunn chomharran mothachail a tha a ’cumail sùil air an àrainneachd a-muigh, leithid teòthachd, taiseachd, pH, dùmhlachd lionn, clàr-amais refractive, msaa, a’ cruthachadh àrd-ùrlar airson a bhith a’ coileanadh thagraidhean mothachaidh àrd-chugallachd. Ann an raon ìomhaigheachd, an rud as fheàrrstòr solaisbu chòir dùmhlachd speactram àrd a bhith aige, toradh stiùiridh làidir agus co-leanailteachd spàsail ìosal gus casg a chuir air buaidhean breac-dhualach. Sheall an luchd-rannsachaidh na buannachdan a tha an lùib lasers air thuaiream airson ìomhaighean gun bhreacan ann am perovskite, biofilm, sgapadairean criostal liùlach agus luchd-giùlan clò cealla. Ann am breithneachadh meidigeach, faodaidh laser microcavity air thuaiream fiosrachadh sgapte a ghiùlan bho òstair bith-eòlasach, agus chaidh a chuir an sàs gu soirbheachail gus diofar stuthan bith-eòlasach a lorg, a bheir seachad goireasachd airson breithneachadh meidigeach neo-ionnsaigheach.

Anns an àm ri teachd, bidh mion-sgrùdadh eagarach air structaran microcavity eas-òrdugh agus dòighean gineadh laser iom-fhillte a ’fàs nas coileanta. Le adhartas leantainneach ann an saidheans stuthan agus nanicneòlas, thathar an dùil gun tèid barrachd structaran meanbh-chuileagan mì-rianail a dhèanamh, aig a bheil comas mòr ann a bhith a’ brosnachadh rannsachadh bunaiteach agus cleachdadh practaigeach.