સુવ્યવસ્થિત સ્થિતિથી અવ્યવસ્થિત સ્થિતિ સુધીના માઇક્રોકેવિટી કોમ્પ્લેક્સ લેસરો

સુવ્યવસ્થિત સ્થિતિથી અવ્યવસ્થિત સ્થિતિ સુધીના માઇક્રોકેવિટી કોમ્પ્લેક્સ લેસરો

એક લાક્ષણિક લેસરમાં ત્રણ મૂળભૂત તત્વો હોય છે: એક પંપ સ્ત્રોત, એક ગેઇન માધ્યમ જે ઉત્તેજિત કિરણોત્સર્ગને વિસ્તૃત કરે છે, અને એક પોલાણ માળખું જે ઓપ્ટિકલ રેઝોનન્સ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે પોલાણનું કદલેસરમાઇક્રોન અથવા સબમાઇક્રોન સ્તરની નજીક હોવાથી, તે શૈક્ષણિક સમુદાયમાં વર્તમાન સંશોધન હોટસ્પોટ્સમાંનું એક બની ગયું છે: માઇક્રોકેવિટી લેસરો, જે નાના જથ્થામાં નોંધપાત્ર પ્રકાશ અને દ્રવ્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત કરી શકે છે. જટિલ સિસ્ટમો સાથે માઇક્રોકેવિટીઝનું સંયોજન, જેમ કે અનિયમિત અથવા અવ્યવસ્થિત પોલાણ સીમાઓ દાખલ કરવી, અથવા માઇક્રોકેવિટીઝમાં જટિલ અથવા અવ્યવસ્થિત કાર્યકારી માધ્યમો દાખલ કરવા, લેસર આઉટપુટની સ્વતંત્રતાની ડિગ્રીમાં વધારો કરશે. અવ્યવસ્થિત પોલાણની ભૌતિક બિન-ક્લોનિંગ લાક્ષણિકતાઓ લેસર પરિમાણોની બહુપરીમાણીય નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ લાવે છે, અને તેની એપ્લિકેશન ક્ષમતાને વિસ્તૃત કરી શકે છે.

રેન્ડમ વિવિધ સિસ્ટમોમાઇક્રોકેવિટી લેસરો
આ પેપરમાં, રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસરોને પ્રથમ વખત વિવિધ પોલાણ પરિમાણોમાંથી વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે. આ તફાવત માત્ર વિવિધ પરિમાણોમાં રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસરની અનન્ય આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓને પ્રકાશિત કરે છે, પરંતુ વિવિધ નિયમનકારી અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટીના કદ તફાવતના ફાયદાઓને પણ સ્પષ્ટ કરે છે. ત્રિ-પરિમાણીય ઘન-અવસ્થા માઇક્રોકેવિટીમાં સામાન્ય રીતે નાનું મોડ વોલ્યુમ હોય છે, આમ મજબૂત પ્રકાશ અને પદાર્થ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત થાય છે. તેના ત્રિ-પરિમાણીય બંધ માળખાને કારણે, પ્રકાશ ક્ષેત્રને ત્રણ પરિમાણમાં ખૂબ જ સ્થાનિક કરી શકાય છે, ઘણીવાર ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા પરિબળ (Q-પરિબળ) સાથે. આ લાક્ષણિકતાઓ તેને ઉચ્ચ-ચોકસાઇ સેન્સિંગ, ફોટોન સ્ટોરેજ, ક્વોન્ટમ માહિતી પ્રક્રિયા અને અન્ય અદ્યતન ટેકનોલોજી ક્ષેત્રો માટે યોગ્ય બનાવે છે. ખુલ્લી દ્વિ-પરિમાણીય પાતળી ફિલ્મ સિસ્ટમ અવ્યવસ્થિત પ્લેનર સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવવા માટે એક આદર્શ પ્લેટફોર્મ છે. સંકલિત ગેઇન અને સ્કેટરિંગ સાથે દ્વિ-પરિમાણીય અવ્યવસ્થિત ડાઇલેક્ટ્રિક પ્લેન તરીકે, પાતળી ફિલ્મ સિસ્ટમ રેન્ડમ લેસરના ઉત્પાદનમાં સક્રિયપણે ભાગ લઈ શકે છે. પ્લેનર વેવગાઇડ અસર લેસર જોડાણ અને સંગ્રહને સરળ બનાવે છે. પોલાણ પરિમાણ વધુ ઘટાડા સાથે, એક-પરિમાણીય વેવગાઇડમાં પ્રતિસાદ અને ગેઇન મીડિયાનું એકીકરણ રેડિયલ પ્રકાશ સ્કેટરિંગને દબાવી શકે છે જ્યારે અક્ષીય પ્રકાશ રેઝોનન્સ અને જોડાણને વધારે છે. આ એકીકરણ અભિગમ આખરે લેસર જનરેશન અને જોડાણની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.

રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસરોની નિયમનકારી લાક્ષણિકતાઓ
પરંપરાગત લેસરોના ઘણા સૂચકાંકો, જેમ કે સુસંગતતા, થ્રેશોલ્ડ, આઉટપુટ દિશા અને ધ્રુવીકરણ લાક્ષણિકતાઓ, લેસરોના આઉટપુટ પ્રદર્શનને માપવા માટે મુખ્ય માપદંડ છે. નિશ્ચિત સપ્રમાણ પોલાણવાળા પરંપરાગત લેસરોની તુલનામાં, રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસર પરિમાણ નિયમનમાં વધુ સુગમતા પ્રદાન કરે છે, જે સમય ડોમેન, સ્પેક્ટ્રલ ડોમેન અને અવકાશી ડોમેન સહિત બહુવિધ પરિમાણોમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, જે રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસરની બહુ-પરિમાણીય નિયંત્રણક્ષમતાને પ્રકાશિત કરે છે.

રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસરોની એપ્લિકેશન લાક્ષણિકતાઓ
ઓછી અવકાશી સુસંગતતા, મોડ રેન્ડમનેસ અને પર્યાવરણ પ્રત્યે સંવેદનશીલતા સ્ટોકેસ્ટિક માઇક્રોકેવિટી લેસરોના ઉપયોગ માટે ઘણા અનુકૂળ પરિબળો પૂરા પાડે છે. રેન્ડમ લેસરના મોડ કંટ્રોલ અને દિશા નિયંત્રણના ઉકેલ સાથે, આ અનન્ય પ્રકાશ સ્ત્રોતનો ઉપયોગ ઇમેજિંગ, તબીબી નિદાન, સેન્સિંગ, માહિતી સંચાર અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વધુને વધુ થઈ રહ્યો છે.
માઇક્રો અને નેનો સ્કેલ પર અવ્યવસ્થિત માઇક્રો-કેવિટી લેસર તરીકે, રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસર પર્યાવરણીય ફેરફારો પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ છે, અને તેની પેરામેટ્રિક લાક્ષણિકતાઓ બાહ્ય વાતાવરણનું નિરીક્ષણ કરતા વિવિધ સંવેદનશીલ સૂચકાંકો, જેમ કે તાપમાન, ભેજ, pH, પ્રવાહી સાંદ્રતા, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, વગેરેને પ્રતિસાદ આપી શકે છે, જે ઉચ્ચ-સંવેદનશીલતા સેન્સિંગ એપ્લિકેશનોને સાકાર કરવા માટે એક શ્રેષ્ઠ પ્લેટફોર્મ બનાવે છે. ઇમેજિંગના ક્ષેત્રમાં, આદર્શપ્રકાશ સ્ત્રોતદખલગીરી સ્પેકલ અસરોને રોકવા માટે ઉચ્ચ સ્પેક્ટ્રલ ઘનતા, મજબૂત દિશાત્મક આઉટપુટ અને ઓછી અવકાશી સુસંગતતા હોવી જોઈએ. સંશોધકોએ પેરોવસ્કાઇટ, બાયોફિલ્મ, લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ સ્કેટરર્સ અને સેલ ટીશ્યુ કેરિયર્સમાં સ્પેકલ ફ્રી ઇમેજિંગ માટે રેન્ડમ લેસરોના ફાયદા દર્શાવ્યા. તબીબી નિદાનમાં, રેન્ડમ માઇક્રોકેવિટી લેસર જૈવિક યજમાન પાસેથી છૂટાછવાયા માહિતીને વહન કરી શકે છે, અને વિવિધ જૈવિક પેશીઓને શોધવા માટે સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવ્યું છે, જે બિન-આક્રમક તબીબી નિદાન માટે સુવિધા પૂરી પાડે છે.

ભવિષ્યમાં, અવ્યવસ્થિત સૂક્ષ્મ પોલાણ રચનાઓ અને જટિલ લેસર જનરેશન મિકેનિઝમ્સનું વ્યવસ્થિત વિશ્લેષણ વધુ સંપૂર્ણ બનશે. સામગ્રી વિજ્ઞાન અને નેનો ટેકનોલોજીની સતત પ્રગતિ સાથે, એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે વધુ સૂક્ષ્મ અને કાર્યાત્મક અવ્યવસ્થિત સૂક્ષ્મ પોલાણ રચનાઓનું નિર્માણ થશે, જે મૂળભૂત સંશોધન અને વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોને પ્રોત્સાહન આપવામાં મોટી સંભાવના ધરાવે છે.