Language
Country/Area
No result found
écouvrir comment les réflecteurs de Bragg distribués jouent un rôle clé dans la technologie lase
Dans la technologie optoélectronique moderne, les réflecteurs de Bragg distribués (DBR) jouent un rôle important. Ce réflecteur est composé de plusieurs couches de structures matérielles alternées avec des indices de réfraction différents. Cette conception permet aux ondes lumineuses d'être partiellement réfléchies et réfractées aux interfaces entre les différentes couches. Lorsque la longueur d'onde du vide des ondes lumineuses approche quatre fois l'épaisseur optique, l'interaction entre les couches produit une interférence constructive, ce qui amène les couches à présenter un comportement réfléchissant de haute qualité.
La plage de réflexion est appelée bande interdite des photons, et la lumière dans cette plage est « interdite » de se propager dans la structure.
Dans la technologie de réflexion DBR, la réflectivité est approximativement déterminée par l'indice de réfraction de différents matériaux et le nombre de répétitions de leurs couches. En améliorant la conception du DBR, nous pouvons non seulement augmenter la réflectivité, mais également étendre sa bande passante, ce qui lui permet de fonctionner correctement dans davantage de scénarios d'application. L'utilisation de DBR est indispensable, en particulier dans les lasers à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL) et d'autres types de diodes laser à bande étroite.
Avec les progrès de la science et de la technologie, le champ d'application de la technologie DBR s'élargit également, comme les lasers à fibre et les lasers à électrons libres. Ces avancées technologiques ont considérablement amélioré les performances des lasers, notamment en termes de qualité du faisceau et d’efficacité lumineuse.
Non seulement les lasers, le DBR joue également un rôle important dans diverses cavités optiques, ce qui en fait un élément clé de la technologie laser contemporaine.
Réflectivité des modes TE et TM
Le comportement de la lumière polarisée transversalement électrique (TE) et transversalement magnétique (TM) lors de son interaction avec la structure DBR a un impact significatif sur ses performances. La réflectivité est généralement calculée à l'aide de la méthode de la matrice de transfert (TMM), qui montre que les ondes lumineuses en mode TE sont fortement réfléchies dans la pile DBR, tandis que les ondes lumineuses en mode TM sont transmises à travers la structure. Cela permet au DBR de fonctionner également comme un polariseur, permettant ainsi un contrôle efficace des ondes lumineuses.
On peut constater que les spectres de réflexion du DBR aux incidences TE et TM sont différents, soulignant encore davantage sa valeur dans les applications pratiques, en particulier dans la conception de composants optiques.
Réflecteurs de Bragg bio-inspirés
Des recherches récentes ont également exploré les réflecteurs de Bragg bio-inspirés, qui s'inspirent de structures présentes dans la nature. Ces cristaux photoniques unidimensionnels produisent des changements de couleur structurels grâce à la réflexion de la lumière. Dans certains cas, ces matériaux peuvent être utilisés pour des capteurs de gaz et de solvants à faible coût, en particulier lorsque le matériau de la structure poreuse change de couleur lorsqu'il est remplacé par une autre substance, offrant ainsi une solution simple pour la surveillance de l'environnement.
Avec les progrès de la science des matériaux, nous pourrions voir ces technologies innovantes être mises en pratique dans davantage de domaines à l’avenir, élargissant encore leur potentiel d’application.
En comprenant la structure et la fonction des réflecteurs de Bragg distribués, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander : comment ces réflecteurs changeront-ils nos applications optiques et notre vie quotidienne dans les futures technologies laser ?
