¿Puedes hacer un láser sin cavidad, si tienes una bomba lo suficientemente fuerte? Creo que no, pero ¿es correcto mi razonamiento?

Los másers, e incluso los láseres de frecuencia óptica, ocurren en nubes moleculares. Estos son procesos de un solo paso en lugar de cavidades resonantes y, por lo tanto, no siempre se consideran un láser "verdadero". Ver: https://en.wikipedia.org/wiki/Astrophysical_maser

Creo que básicamente respondes la pregunta tú mismo y @mikestone parece tener el mismo punto: puedes tener una fuerte amplificación de luz sin cavidad. Sin embargo:

• Este es un uso ineficiente de los medios activos.
• No tendrá control sobre los modos, incluida la dirección de la emisión.

Si uno puede llamar a esto un láser/máser o simplemente un amplificador es una cuestión de terminología.

Observación Los términos láser/máser ( amplificación de luz/microondas por emisión estimulada de radiación ) son inherentemente ambiguos. Es por eso que a veces se hablaría de generadores cuánticos en contraposición a los amplificadores cuánticos , en analogía con los generadores y amplificadores tradicionales, donde los primeros se caracterizan por un ciclo periódico (como un fotón rebotando entre los espejos).

Felicitaciones, ha inventado un tipo ampliamente utilizado de https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_amplifier . :P Wikipedia tiene bastantes cosas sobre los usos de la emisión estimulada sin cavidad, incluida la amplificación de la salida de un láser existente (por ejemplo, como una estrella guía láser como referencia para la óptica adaptativa en un telescopio).

Aparentemente, algunos diseños (como un amplificador óptico semiconductor ) que se construyen de forma natural como un diodo láser tendrían que evitar intencionalmente los reflejos para no crear una cavidad. Aun así, la emisión espontánea amplificada sigue siendo una fuente de ruido cuando su objetivo es amplificar las señales existentes. Aparentemente, la no linealidad de los amplificadores de semiconductores se puede utilizar para el procesamiento de señales ópticas.

Sin embargo, en general no se limita a amplificar una sola frecuencia . Los repetidores de la vida real para enlaces de datos de fibra óptica de larga distancia utilizan esto para amplificar toda la luz de diferentes longitudes de onda en una fibra que transporta diferentes señales en diferentes longitudes de onda, por ejemplo, 1310 nm y 1550 nm o un rango de longitudes de onda alrededor de ellas. ( WDM = Multiplexación por división de longitud de onda ; como usar un prisma para obtener señales de diferentes láseres modulados y otro prisma (o en realidad etalons) en el extremo receptor para dividirlo para diferentes detectores).

Los amplificadores repetidores ópticos se utilizan para aumentar la intensidad de la señal en los enlaces de datos de fibra óptica de larga distancia (bajo el mar/entre ciudades). Cada pocos saltos necesita limpiar la señal (debido a la dispersión modal incluso en fibra monomodo de larga distancia y otros efectos que hacen que un pulso se extienda en el tiempo). Entonces, cada pocos saltos, usa un repetidor más costoso que digitaliza las señales entrantes (en cada longitud de onda) y luego modula un láser de salida. O tal vez algo inteligente que no se remonte a lo eléctrico.

El artículo del amplificador óptico de Wikipedia comienza:

... Un amplificador óptico puede considerarse como un láser sin cavidad óptica, o uno en el que se suprime la retroalimentación de la cavidad . Los amplificadores ópticos son importantes en la comunicación óptica y la física láser. Se utilizan como repetidores ópticos en los cables de fibra óptica de larga distancia que transportan gran parte de los enlaces de telecomunicaciones del mundo.

Hay varios mecanismos físicos diferentes que se pueden utilizar para amplificar una señal de luz, que corresponden a los principales tipos de amplificadores ópticos. En amplificadores de fibra dopada y láseres a granel, la emisión estimulada en el medio de ganancia del amplificador provoca la amplificación de la luz entrante. ...

(Esto no implica que lo único que pueda hacer con un láser que no sea de cavidad sea amplificar las señales ópticas. Pero si desea amplificar las señales ópticas, la emisión estimulada es su mejor opción).