Главная / Библиотека / Брэгговские зеркала

Брэгговские зеркала

Брэгговские зеркала

Брэгговские зеркала

Устройство брэгговских зеркал (отражателей)

Тонкие брэгговские зеркала представляют собой структуру, состоящую из чередующейся последовательности оптических материалов с разным показателем преломления. Толщина каждого оптического слоя соответствует четверти центральной длины волны брэгговского зеркала:

tH = λ/(4nH) – толщина слоя с большим показателем преломления nH

tL = λ/(4nL) – толщина слоя с меньшим показателем преломления nL

На границе между слоями с разными показателями преломления падающий пучок отражается. Отраженные части имеют сдвиг по фазе в 180о   в том случае, если свет перешел из слоя с меньшим показателем преломления в слой с большим коэффициентом. Относительная разность фаз всех отраженных лучей либо нулевая, либо кратна полному обороту в 360о (тогда наблюдается явление интерференции).

Из-за частичного отражения интенсивность падающего излучения во время перехода через слой падает; в то же время, интенсивность отраженного излучения возрастает, если поглощение среды незначительно.

quarter-wave_stack структура

Рисунок 1. Структура из слоев, толщиной в четверть волны. Incident light – падающий свет. Reflected light (combination of 6 beams) – отраженный свет (комбинация из 6 лучей). Air - воздух. Low/High index – Меньший/больший коэффициент преломления. Substrate – подложка. Transmitted light – вышедшее излучение.

 

Отражательная способность брэгговских зеркал

Отражение R в структуре из слоев, толщиной в четверть длины волны, помещенной в воздух, рассчитывается по следующей формуле:

б ф 1

 

 

, где Y рассчитано следующим образом:

б ф 2

 

 

  • Y – пропускная способность структуры, состоящей из (2p + 1) слоев
  • nH – больший показатель преломления
  • nL – меньший показатель преломления
  • nS – коэффициент преломления подложки (с образцом)
  • (2p + 1) – количество слоев в структуре

Аппроксимация

При большом нечетном количестве четвертьволновых пленок поглощением можно пренебречь. В таком случае, расчет отражения R и пропускания T можно оценить по следующим формулам:

б ф 3 б ф 4

Числовые примеры

Отражение брэгговского зеркала представляет собой функцию количества p пар пленок. Показатели преломления: nH = nS = 3.5, nL = 3.0.

reflectance_bragg_mirror 1

reflectance_bragg_mirror_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Отражение брэгговского зеркала. По вертикали – коэффициент отражения, по горизонтали – количество пар пленок Р.

 

Ширина спектра в зоне с большим коэффициентом отражения

Спектральная ширина Δλ в области высокого отражения возрастает пропорционально разности показателей преломления (nH - nL). Эту величину в четвертьволновой структуре можно рассчитать через расчетную длину волны λ0:

б ф 5

 

 

Относительная спектральная ширина w = Δλ/λ в зоне высокого отражения представляет собой функцию отношения показателей преломления nH/nL :

refractive spectral_width

Рисунок 3. График относительной спектральной ширины. По вертикали – относительная спектральная ширина, по горизонтали – отношение показателей преломления.

 

Брэгговские зеркала, созданные на основе арсенида галлия и арсенида алюминия

При длине волны 1064 нм показатели преломления соединений арсенида галлия (GaAs) и арсенида алюминия (AlAs) соответственно равны 3.49 и 2.95.

На графиках далее представлены спектральные отражения четвертьволновых структур из разного количества пар арсенида галлия и арсенида алюминия с центральной длиной волны 1064 нм.

r_bragg1.gif r_bragg_enlarged_2.gif  

Рисунок 4. Спектральные отражения четвертьволновых структур из разного количества пар арсенида галлия и арсенида алюминия с центральной длиной волны 1064 нм. По вертикали – отражение (%), по горизонтали – длина волны (нм).

 

 

поделиться в социальных сетях

​​​​​​

 
Последние статьи
Агрофотоника

Повышение уровня потребления продуктов питания является прямым следствием неуклонного роста населения нашей планеты. Уже не одно столетие остается актуальной задача создания условий для выращивания растений вне зависимости от сезона; возрастают масштабы тепличного хозяйства, ведется разработка новых решений и методов, стимулирующих онтогенез растений...

Использование компактных спектрометров в исследованиях процессов сгорания

Будем честны, интереснее всего в химии наблюдать яркие вспышки и реакции горения. Популярный опыт в общей химии – реакция между алюминием и оксидом железа (III) – одна из таких впечатляющих иллюстраций.

Терагерцовые наборы

Если вы знакомы с принципами работы терагерцовых спектрометров реального времени и являетесь обладателем фемтосекундного лазера, терагерцовый набор может оказать большую пользу в ваших исследованиях.

Брэгговские зеркала
Тонкие брэгговские зеркала представляют собой структуру, состоящую из чередующейся последовательности оптических материалов с разным показателем преломления
Фотодиоды и фотопроводники

Фотодиод работает подобно обыкновенному сигнальному диоду. Отличие заключается в том, что фотодиод генерирует фототок, когда свет поглощается в области переходного слоя полупроводника. Это устройство обладает высокой квантовой эффективностью, а потому находит применение в решении многих задач.

У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку, и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б, офис 502

г. Санкт-Петербург, пр. Большой Сампсониевский, д. 60У, офис 31