لیزرهای شبه کریستال و تصادفی

لیزرهای شبه کریستال و تصادفی

مهندسی فوتونیک ، همراه با مفاهیم تشدیدکننده جدید ، باعث شده است که عملکرد THz QCL ها با سطح کنترل باورنکردنی طراحی شود و یک پلت فرم انعطاف پذیر برای متناسب سازی طیف انتشار ، نیمرخ پرتو و توان خروجی به طور همزمان فراهم کند. به عنوان یک نمونه معمول ، لیزرهای شبه کریستال THz ، از بین بردن تمایز بین حالت های متقارن و ضد متقارن باعث می شود مسئله بلورهای فوتونی معمولی لغو نیرو در میدان دور ، و به دست آوردن قابل توجهی قدرت استخراج (240 مگاوات) ، 720 ≈ راندمان شیب و راندمان شیب و اوج گرفتن پرتو خوب (واگرایی <10 درجه) ، هر دو در رژیم های تک حالته و چند حالته.   به تازگی ، لیزرهای تصادفی THz (RL) نیز با موفقیت ، در هندسه های 2D یا 1D  ایجاد شده اند. آنها به شدت با لیزرهای معمولی ، که به طور سنتی شامل یک محیط افزایش محصور شده در یک حفره نوری هستند ، برای تولید بازخورد متفاوت هستند. اگرچه RL ها نیز به یک محیط فعال نیاز دارند ، اما این دیگر نیازی به تعبیه در یک حفره مخصوص طراحی شده ندارد ، زیرا مکانیسم بازخورد از پراکندگی های الاستیک متعدد در ساختار بسیار بی نظم ناشی می شود در RL ها ، فوتونهای ساطع شده می توانند بارها در محیط افزایش تقویت و پراکنده شوند ، و در نتیجه یک طرح تداخل غنی ایجاد شود ، و هر حالت نوری دارای درجه محلی سازی متفاوت است. این فعل و انفعال پیچیده بین اختلال ذاتی و غیرخطی بودن یک محیط فعال تصادفی همچنین باعث ایجاد بسیاری از پدیده های جسمی جالب مانند رقابت کسب و اختلاط موج غیرخطی حالت های نوری می شود.

لیزرهای تصادفی THz QCL با استفاده از هندسه های مختلف دستگاه با استفاده از ستون های هوا ، ستون های نیمه هادی یا ترکیبی از ستون های نیمه رسانا و فلز ، همه در کل منطقه فعال حک شده اند ، یا از طریق یک توالی بی نظم نشان داده شده اند. پراکنده کننده ها فقط در فلز بالا و روکش نیمه رسانای بسیار دوپ پیاده سازی شده ، هسته منطقه فعال را خالی از سکنه کرده و انتشار چند حالته را در موج پیوسته بیش از پهنای باند 450 گیگاهرتز امکان پذیر می کند. شکل 8 تصاویر شبه کریستال یا لیزرهای تصادفی THz را نشان می دهد.