<р>
В современной оптоэлектронной технике важную роль играют распределенные брэгговские отражатели (РБР). Этот отражатель состоит из нескольких слоев чередующихся структур материалов с разными показателями преломления. Такая конструкция позволяет световым волнам частично отражаться и преломляться на границах между различными слоями. Когда длина волны световых волн в вакууме приближается к четырехкратной оптической толщине, взаимодействие между слоями приводит к конструктивной интерференции, в результате которой слои проявляют высококачественные отражательные свойства.
р>
Диапазон отражения называется запрещенной зоной фотонов, и свету в этом диапазоне «запрещено» распространяться внутри структуры. р>
<р>
В технологии отражения DBR отражательная способность приблизительно определяется показателем преломления различных материалов и числом повторений их слоев. Улучшив конструкцию DBR, мы можем не только повысить отражательную способность, но и расширить его полосу пропускания, что позволит ему эффективно работать в большем количестве сценариев применения. Использование DBR особенно необходимо в вертикальных лазерах с поверхностным излучением (VCSEL) и других типах узкополосных лазерных диодов.
р>
<р>
С развитием науки и техники расширяется и сфера применения технологии DBR, например, волоконные лазеры и лазеры на свободных электронах. Эти технологические достижения значительно улучшили характеристики лазеров, особенно с точки зрения качества луча и световой эффективности.
р>
Не только в лазерах, DBR также играет важную роль в различных оптических резонаторах, что делает его ключевым компонентом современной лазерной технологии. р>
Отражательная способность в режимах TE и TM
<р>
Поведение поперечно-электрического (TE) и поперечно-магнитного (TM) поляризованного света при его взаимодействии со структурой DBR оказывает существенное влияние на ее производительность. Коэффициент отражения обычно рассчитывается с помощью метода матрицы переноса (ММП), который показывает, что световые волны TE-моды хорошо отражаются в стеке DBR, в то время как световые волны TM-моды проходят через структуру. Это позволяет DBR также выполнять функцию поляризатора, обеспечивая эффективное управление световой волной.
р>
<р>
Видно, что спектры отражения DBR при падении TE и TM различаются, что еще раз подчеркивает его ценность в практических приложениях, особенно при проектировании оптических компонентов.
р>
Брегговские отражатели, созданные на основе биотехнологий
<р>
Недавние исследования также изучили био-вдохновленные брэгговские отражатели, которые вдохновлены структурами в природе. Эти одномерные фотонные кристаллы достигают структурных изменений цвета посредством отражения света. В некоторых случаях эти материалы можно использовать для недорогих датчиков газа и растворителя, особенно когда материал внутри пористой структуры меняет цвет при замене другим веществом, что обеспечивает простое решение для мониторинга окружающей среды.
р>
<р>
С развитием материаловедения мы можем стать свидетелями практического использования этих инновационных технологий в большем количестве областей в будущем, что еще больше расширит их прикладной потенциал.
р>
<р>
Понимая структуру и функцию распределенных брэгговских отражателей, мы не можем не задаться вопросом: как эти отражатели изменят наши оптические приложения и повседневную жизнь в будущих лазерных технологиях?
р>