O espalhamento estimulado em microcavidades supermodo pode resultar em laser de modo único ou duplo, dependendo de vários fatores, como design da cavidade, propriedades do material e condições de excitação. Aqui está uma explicação dos dois cenários:

Lasing de modo único:

Em certas microcavidades supermodo, o espalhamento estimulado pode levar à amplificação preferencial de um modo de cavidade única, resultando em laser de modo único. Isso normalmente ocorre quando a cavidade é projetada para ter um fator de qualidade (Q) alto para um modo específico, enquanto suprime outros modos. O alto fator Q garante que o modo único tenha um limite mais baixo para o laser, permitindo que ele domine outros modos.

Ao projetar cuidadosamente a geometria da cavidade, a composição do material e o perfil de dopagem, é possível obter um forte confinamento óptico e minimizar as perdas de espalhamento para o modo desejado. Isso permite um laser monomodo eficiente com alta potência de saída e boa qualidade de feixe.

Lasing de modo duplo:

Em outros casos, o espalhamento estimulado em microcavidades supermodo pode resultar em laser de modo duplo, onde dois modos de cavidade oscilam simultaneamente. Isso ocorre quando a cavidade suporta vários modos com fatores Q e condições de ganho semelhantes. Devido à natureza competitiva do laser, ambos os modos podem atingir o limite do laser e coexistir na cavidade.

O laser de modo duplo pode ser vantajoso em certas aplicações, como sistemas de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) ou geração de pares de fótons emaranhados para processamento de informações quânticas. Ao controlar cuidadosamente o design da cavidade e as condições de excitação, é possível obter uma operação estável de modo duplo com separação de comprimento de onda específica e acoplamento de modo controlado.

A transição do laser de modo único para modo duplo, ou vice-versa, pode ser influenciada por vários fatores, como potência de excitação, temperatura e desafinação da cavidade. Ao manipular esses parâmetros, é possível excitar ou suprimir seletivamente modos específicos e alcançar o comportamento de laser desejado em microcavidades de supermodo.

Em resumo, o espalhamento estimulado em microcavidades supermodo pode levar a laser de modo único ou duplo, dependendo do projeto da cavidade, das propriedades do material e das condições de excitação. Ao projetar cuidadosamente esses fatores, é possível adaptar o comportamento do laser para aplicações específicas e alcançar as características ópticas desejadas.