分散式布拉格反射器

分散式布拉格反射器（distributed Bragg reflector，DBR）是在波導中使用的反射器。當光經過不同介質時在界面的地方會反射，反射率的大小會與介質間折射率大小有關，因此如果我們把不同折射率的薄膜互動周期性的堆疊在一起，當光經過這些不同折射率的薄膜的時候，由於各層反射回來的光因相位角的改變而進行建設性干涉，然後互相結合再一起，得到強烈反射光。

基本介紹

• 中文名：分散式布拉格反射器
• 外文名：Distributed Bragg reflector
• 學科：物理

詳解

分散式布拉格反射器（distributed Bragg reflector，DBR）是在波導中使用的反射器。當光經過不同介質時在界面的地方會反射，反射率的大小會與介質間折射率大小有關，因此如果我們把不同折射率的薄膜互動周期性的堆疊在一起，當光經過這些不同折射率的薄膜的時候，由於各層反射回來的光因相位角的改變而進行建設性干涉，然後互相結合再一起，得到強烈反射光。

如果多膜層數變的非常多，而薄膜折射率 n₁、n₂、n₃…. 的差變得非常小時，光就如同在同一個介質里前進，反射係數變得非常小。由於光的多重干涉而造成干涉效果十分明顯，因此對於波長的選擇變非常敏銳，在使用類似光柵情形時，這樣的周期性結構就被稱為分散式布拉格反射器（Distributed Bragg reflectors）。

這種現象常運用在單眼相機的鏡頭上，雖然對於理想狀態下的鏡片而言，光線能夠完全透過鏡頭，並正確的在底片或CCD上完全聚焦。然而，事實上，任何物體都會對光線反射，即便是透明玻璃也是如此，所以為了增加光通量，我們常會在鏡頭上鍍膜，於是利用分散式布拉格反射器，可以使光線在一定波長的範圍內減少反射，增加通光量。

分散式布拉格反射器的反射率

DBR的反射率， ，強度大致由

其中 和 是原始介質，兩種交替材料和終止介質（即背襯或基底）的相應折射率； 是重複的低/高折射率材料對的數量。

頻率頻寬 可以通過計算光子阻帶的大小

其中 是樂隊的中心頻率。此配置提供儘可能大的比率這可以通過這兩個折射率值來實現。

增加DBR中的對數增加了鏡面反射率，並且增加布拉格對中材料之間的折射率對比度增加了反射率和頻寬。為堆疊材料通常的選擇是二氧化鈦（Ñ≈2.5）和二氧化矽（Ñ≈1.5）。代入上述公式為630nm光提供約200nm的頻寬。

分散式布拉格反射器是垂直腔表面發射雷射器和其他類型的窄線寬雷射二極體的關鍵部件，例如分散式反饋（DFB）雷射器和分散式布拉格反射器（DBR）雷射器。它們還用於在光纖雷射器和自由電子雷射器中形成空腔諧振器（或光學腔）。