Laser monomodo:
En algunos casos, una de las resonancias supermodo en la microcavidad se vuelve dominante y exhibe un umbral más bajo para la emisión estimulada en comparación con otros modos. Esto conduce a la amplificación y emisión preferencial de luz en la frecuencia del modo dominante, lo que da como resultado un láser monomodo. Este comportamiento puede ocurrir cuando el diseño de la cavidad y las propiedades del material favorecen un modo particular, o cuando las condiciones de bombeo excitan selectivamente ese modo.
En el láser monomodo, el espectro de emisión de salida muestra un pico estrecho centrado en la longitud de onda del modo dominante. El láser funciona en un único modo longitudinal, proporcionando coherencia y pureza espectral alta.
Láser de modo dual:
En diferentes condiciones, es posible que dos o más supermodos en la microcavidad alcancen el umbral láser simultáneamente. Esto conduce a un láser de modo dual, donde aparecen dos líneas de emisión distintas en el espectro de salida. Los modos de láser pueden estar muy cerca o separados por una diferencia de longitud de onda mayor dependiendo del diseño de la cavidad y las propiedades del material.
El láser de modo dual puede ocurrir debido a la naturaleza casi degenerada de ciertos supermodos, donde sus frecuencias de resonancia están muy cercanas. Esto puede resultar en una inversión simultánea de la población y una emisión estimulada en múltiples modos. Otro factor que puede contribuir al láser de modo dual es la presencia de múltiples regiones de ganancia dentro de la microcavidad, cada una de las cuales admite un modo diferente.
En el láser de modo dual, el espectro de emisión de salida exhibe dos picos distintos correspondientes a las longitudes de onda del láser de los dos modos. Dependiendo de la aplicación específica, el láser de modo dual puede ser indeseable o beneficioso. En algunos casos, puede ser necesario suprimir uno de los modos para lograr el funcionamiento monomodo, mientras que en otros escenarios, el láser de modo dual se puede utilizar para fines específicos, como la multiplexación por división de longitud de onda o láseres sintonizables.
La transición entre el láser monomodo y dual puede verse influenciada por varios factores, como la geometría de la cavidad, las propiedades de ganancia del material, las condiciones de bombeo y la presencia de retroalimentación o interacciones externas. Al diseñar y controlar cuidadosamente estos parámetros, es posible lograr el comportamiento láser deseado en microcavidades supermodo.
