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「ランダム」レーザーの仕組み

ランダムレーザーは、明確に定義されたキャビティまたは共振器を持たないレーザーの一種です。代わりに、レーザー作用を達成するために、無秩序な培地内の光の多散乱に依存しています。培地内に光が複数回散乱すると、建設的な干渉を受ける可能性があり、特定の波長の光とレーザー光の放射の増幅につながります。

ランダムレーザーでのレーシングの正確なメカニズムはまだ完全には理解されていませんが、一般に、次の条件が必要であると考えられています。

1。強い散乱: 媒体は、すべての方向に強く光を散乱させることができなければなりません。これは、半導体パウダーやコロイド懸濁液など、高い屈折率コントラストを備えた材料を使用することで実現できます。

2。ゲインメディア: 媒体には、光を増幅できる材料であるゲイン媒体も含める必要があります。これは、蛍光色素または半導体ナノ結晶を媒体にドープすることで実現できます。

3。フィードバックメカニズム: 散乱した光は、媒体内で建設的な干渉を受けることができなければなりません。これは、複数の散乱イベントまたは媒体内の共振空洞の存在によって達成できます。

これらの条件が満たされると、ランダムなレーシングが発生する可能性があります。ランダムレーザーの発光波長は、培地のゲインスペクトルと培地の散乱特性によって決定されます。

ランダムレーザーには、単純さ、低コスト、コンパクトサイズなど、従来のレーザーよりも多くの利点があります。また、損傷に対してより耐性があり、さまざまな形やサイズで製造できます。ただし、ランダムレーザーは通常、従来のレーザーよりも出力とコヒーレンスが低くなります。

ランダムレーザーには、以下を含む幅広い潜在的なアプリケーションがあります。

*生物医学イメージング

*センシング

*ディスプレイ

*通信

*レーザー手術

ランダムレーザーの研究が進行中であり、この技術の新しいアプリケーションは常に発見されています。

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