Julgue o item a seguir, acerca de microcavidades ópticas, interação luz-matéria e modelos estatísticos. O aumento do fator de qualidade em microcavidades ópticas pode melhorar a ef

Gabarito

Certo

Comentário do professor

A afirmação é certa porque o aumento do fator de qualidade reduz as perdas da cavidade e aumenta o tempo de vida do fóton. Matematicamente tem-se \(Q=\omega\tau\), logo maior \(Q\) implica maior \(\tau\), ou seja, mais tempo de confinamento da luz.

Esse confinamento eleva a densidade de fótons na cavidade, fortalecendo a interação luz-matéria e o acoplamento entre o meio ativo e o campo. Como consequência, o ganho necessário para compensar perdas diminui, reduzindo o limiar de operação do laser e melhorando a eficiência.

Além disso, efeitos de cavidade como o efeito Purcell escalam como \(F_P\propto Q/V\), aumentando a taxa de emissão estimulada por modo e a eficiência quântica diferencial. Por isso, elevar \(Q\) em microcavidades ópticas favorece lasers semicondutores.