Language
Country/Area
No result found
знайте, как распределенные отражатели Брэгга используют слоистые структуры для создания запретных зон для света
В условиях растущего спроса на оптические технологии распределенные брэгговские отражатели (РБР) демонстрируют свою незаменимую важность. DBR представляет собой структуру, образованную несколькими слоями чередующихся материалов, и широко используется в оптических волокнах и волноводах. Эти структуры характеризуются различными показателями преломления каждого слоя, что заставляет световые волны отражаться и преломляться между этими слоями, образуя так называемые оптические запрещенные зоны — явление, которое привлекло внимание многих научных исследователей.
Оптическая запрещенная зона относится к явлению, при котором световые волны в определенном диапазоне не могут распространяться в структуре, что позволяет DBR эффективно отражать свет определенных длин волн.
Структура и принцип
Распределенные брэгговские отражатели состоят из нескольких слоев различных материалов, показатели преломления которых чередуются. Всякий раз, когда световая волна проходит через границу этих слоев, происходит частичное отражение и преломление. Когда длина волны световых волн в вакууме приближается к четырехкратной оптической толщине, взаимодействие этих волн создает конструктивную интерференцию, благодаря чему слоистая структура действует как высококачественный отражатель. Эта зона, защищенная от света, созданная слоистой структурой, является основой технологии DBR.
Граница каждого слоя является отправной точкой для отражения и преломления световых волн, что позволяет DBR достигать высокой отражательной способности на определенных длинах волн.
Характеристики светозащитных зон
В DBR диапазон отраженных длин волн называется фотонной зоной задержки. Свет в этом диапазоне должен подчиняться определенным правилам распространения, то есть световым волнам на этих длинах волн запрещено распространяться через конструкцию. Это свойство делает распределенные брэгговские отражатели особенно важными в различных оптических устройствах, включая лазеры и волоконные резонаторы.
Расчет отражательной способности
Расчет отражательной способности DBR включает в себя показатель преломления нескольких слоев, а также данные о толщине слоев. Как правило, такие материалы, как диоксид титана и кремний, хорошо сочетаются друг с другом, что позволяет контролировать отражательную способность и диапазон освещения. Эти отражающие свойства также оказывают большое влияние на его использование.
Характеристики отражения мод TE и TM
DBR демонстрирует определенные различия в отражательной способности для поперечной электрической моды (TE-мода) и поперечной магнитной моды (TM-мода) при различных углах падения и длинах волн. Мода TE обычно хорошо отражается структурой, тогда как мода TM относительно легко проникает. Такие характеристики не только демонстрируют функцию DBR как поляризатора, но и способствуют дальнейшему развитию оптических компонентов. Био-вдохновленные отражатели Брэгга
Биоинспирированные брэгговские отражатели — это одномерные фотонные кристаллы, разработанные на основе природных технологий. Эта структура может не только создавать структурные цвета, но и может использоваться для изготовления недорогих датчиков газа/растворителя. При замене отверстий в структуре другими веществами ее цвет соответствующим образом меняется, что с технической точки зрения демонстрирует передовые достижения материаловедения.
ЗаключениеЭти биоинспирированные конструкции демонстрируют креативность природы и открывают новые перспективы для развития современных технологий.
Исследования и применение распределенных брэгговских отражателей не ограничиваются пониманием их принципов, но также включают в себя то, как использовать их уникальные оптические свойства для совершенствования существующих технологий. Насколько интересным станет будущее по мере дальнейшего развития материаловедения и оптической инженерии?
