随机激光器发射的涨落与关联

当光在具有光学增益的强散射介质中传播时，扩散输运与受激辐射之间的协同作用可导致激光作用。在阈值泵浦功率以下，发射光谱是平滑的，且各次激发间保持一致。在激光阈值以上，发射光谱变得尖锐，并在各次激发间表现出强烈的涨落。最近的实验报告指出，发射强度类似于幂律分布（\emph{即} L\'evy 统计）。近期的理论将 L\'evy 统计的出现描述为随机介质中激光作用的一种内禀性质。为了将内禀强度涨落与散射体的运动分离开来，我们比较了具有固定散射体与自由扩散散射体的样品的统计特性。与之前的报告一致，当强度数据在多个散射体构型间汇总时，我们观察到了类 L\'evy 统计。对于固定散射体，我们发现了指数强度分布，其平均强度在不同波长间差异很大。当数据在多个激光模式间合并时，类 L\'evy 统计再次出现。此外，我们发现了不同波长间激光峰值强度的强关联。一个简单的平均场统计模型捕捉到了观察到的单点和两点统计特性，其中发射强度的关联源于所有激光模式对有限增益的竞争。