Interested Article - Распределённый брэгговский отражатель
- 2020-12-31
- 1
Распределённый брэ́гговский отража́тель — это слоистая структура, в которой показатель преломления материала периодически изменяется в одном пространственном направлении (перпендикулярно слоям).
Общая информация
РБО, также известный как одномерный фотонный кристалл , чаще всего представляет собой последовательность двух или более осажденных друг на друга материалов с разными показателями преломления, как показано на Рис. 1. Чаще всего РБО изготовляются при помощи молекулярно-лучевой эпитаксии и . РБО позволяют отражать световые волны с гораздо более узкой полосой отражения, чем простой торец между полупроводником и воздухом. Именно это и обусловило широкое применение таких отражателей в оптической технике (фильтры, встроенные в оптические волокна отражатели , сенсоры и т. д.) и их привлекательность для использования в качестве зеркал полупроводниковых лазеров . Последнее также произошло благодаря большему коэффициенту отражения таких зеркал чем коэффициент отражения зеркал, полученных путём скола торцов лазеров, и что немаловажно, возможности изготовления РБО в рамках стандартного технологического процесса самих лазеров путём молекулярно-лучевой эпитаксии .
Теория
Электромагнитная волна, распространяясь перпендикулярно слоям РБО, приведённого на Рис. 1, испытывает отражения от границ раздела сред с показателями преломления и . Закон Брэгга определяет условия, при которых волны, отражённые от границ раздела сред данного РБО при перпендикулярно падающей волне, находятся в одинаковой фазе :
,
где — период РБО, целое число, указывающее на порядок дифракции, — длина волны, — эффективный показатель преломления РБО. Чаще всего в волоконной технике используются четвертьволновые распределённые РБО, толщина каждого слоя которых равна четверти длины волны. Так, для РБО, изображённого на Рис. 1, мы можем определить толщины слоев с показателями преломления и , соответственно, как и . Тогда, коэффициент отражения РБО на длине волны будет равен :
,
где — число пар четвертьволновых слоев, из которых состоит РБО. Максимум коэффициента отражения РБО в спектре приходится на длину волны , и его спектральная ширина определяется из выражения:
,
где — разница показателей преломления и , — эффективный показатель преломления РБО.
Источники
- стр. 128 в Optical waves in layered media, P. Yeh, John Wiley & Sons, 1991.
- Дата обращения: 13 октября 2007. 13 августа 2007 года.
- Дата обращения: 14 октября 2007. Архивировано из 21 ноября 2008 года.
- стр. 73, C. Wilmsen, H. Temkin, and L.A. Coldren, Vertical-cavity surface-emitting lasers, Cambridge Studies in Modern Optics, 1999.
- 2020-12-31
- 1