Gestimuleerde verstrooiing in supermode-microholtes omvat de interactie van licht met de resonantiemodi van de holte, wat kan leiden tot verschillende lasergedragingen, afhankelijk van de specifieke omstandigheden en systeemparameters. Over het algemeen kan het resultaat single-mode of dual-mode lasering zijn:

Laseren in één modus:

In sommige gevallen wordt een van de supermode-resonanties in de microholte dominant en vertoont deze een lagere drempel voor gestimuleerde emissie vergeleken met andere modi. Dit leidt tot de preferentiële versterking en emissie van licht op de frequentie van de dominante modus, wat resulteert in single-mode laserwerking. Dit gedrag kan optreden wanneer het ontwerp van de holte en de materiaaleigenschappen een bepaalde modus bevoordelen, of wanneer de pompomstandigheden die modus selectief opwekken.

Bij single-mode lasering vertoont het uitgangsemissiespectrum een ​​smalle piek gecentreerd op de golflengte van de dominante modus. De laser werkt in een enkele longitudinale modus en zorgt voor een hoge spectrale zuiverheid en coherentie.

Laseren met dubbele modus:

Onder verschillende omstandigheden is het mogelijk dat twee of meer supermodi in de microholte tegelijkertijd de laserdrempel bereiken. Dit leidt tot dual-mode laserwerking, waarbij twee verschillende emissielijnen in het uitgangsspectrum verschijnen. De lasermodi kunnen dicht bij elkaar liggen of gescheiden worden door een groter golflengteverschil, afhankelijk van het holteontwerp en de materiaaleigenschappen.

Dual-mode laserwerking kan optreden als gevolg van de bijna gedegenereerde aard van bepaalde supermodi, waarbij hun resonantiefrequenties zeer dichtbij liggen. Dit kan resulteren in gelijktijdige populatie-inversie en gestimuleerde emissie in meerdere modi. Een andere factor die kan bijdragen aan dual-mode laserwerking is de aanwezigheid van meerdere versterkingsgebieden binnen de microholte, die elk een andere modus ondersteunen.

Bij dual-mode laserwerking vertoont het uitgangsemissiespectrum twee afzonderlijke pieken die overeenkomen met de lasergolflengten van de twee modi. Afhankelijk van de specifieke toepassing kan dual-mode laseren ongewenst of nuttig zijn. In sommige gevallen kan het nodig zijn om een ​​van de modi te onderdrukken om single-mode werking te bereiken, terwijl in andere scenario's dual-mode laserwerking kan worden gebruikt voor specifieke doeleinden, zoals multiplexing met golflengteverdeling of afstembare lasers.

De overgang tussen single-mode en dual-mode laserwerking kan worden beïnvloed door verschillende factoren, zoals de geometrie van de holte, materiaalversterkingseigenschappen, pompomstandigheden en de aanwezigheid van externe feedback of interacties. Door deze parameters zorgvuldig te ontwerpen en te controleren, is het mogelijk om het gewenste lasergedrag in supermode microcaviteiten te bereiken.