版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

[科普中國]-分布式布拉格反射器

科學(xué)百科
原創(chuàng)
科學(xué)百科為用戶提供權(quán)威科普內(nèi)容,打造知識科普陣地
收藏

DBR(distributed Bragg reflector,譯名:分布式布拉格反射器)是在波導(dǎo)中使用的反射器。當(dāng)光經(jīng)過不同介質(zhì)時在界面的地方會反射,反射率的大小會與介質(zhì)間折射率大小有關(guān),因此如果我們把不同折射率的薄膜交互周期性的堆疊在一起,當(dāng)光經(jīng)過這些不同折射率的薄膜的時候,由于各層反射回來的光因相位角的改變而進(jìn)行建設(shè)性干涉,然后互相結(jié)合再一起,得到強(qiáng)烈反射光。

簡介DBR(distributed Bragg reflector,譯名:分布式布拉格反射器)是在波導(dǎo)中使用的反射器。當(dāng)光經(jīng)過不同介質(zhì)時在界面的地方會反射,反射率的大小會與介質(zhì)間折射率大小有關(guān),因此如果我們把不同折射率的薄膜交互周期性的堆疊在一起,當(dāng)光經(jīng)過這些不同折射率的薄膜的時候,由于各層反射回來的光因相位角的改變而進(jìn)行建設(shè)性干涉,然后互相結(jié)合再一起,得到強(qiáng)烈反射光。

如果多膜層數(shù)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(zhì)里前進(jìn),反射系數(shù)變得非常小。由于光的多重干涉而造成干涉效果十分明顯,因此對于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(jié)構(gòu)就被稱為分布式布拉格反射器(Distributed Bragg reflectors)。

這種現(xiàn)象常運(yùn)用在單反相機(jī)的鏡頭上,雖然對于理想狀態(tài)下的鏡片而言,光線能夠完全透過鏡頭,并正確的在底片或CCD上完全聚焦。然而,事實(shí)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,于是利用分布式布拉格反射器,可以使光線在一定波長的范圍內(nèi)減少反射,增加通光量。1

薄膜薄膜材料是指厚度介于單原子到幾毫米間的薄金屬或有機(jī)物層。電子半導(dǎo)體功能器件和光學(xué)鍍膜是薄膜技術(shù)的主要應(yīng)用。

一個很為人們熟知的表面技術(shù)的應(yīng)用是家用的鏡子:為了形成反射表面在鏡子的背面常常鍍上一層金屬,鍍銀操作廣泛應(yīng)用于鏡子的制作,而低于一個納米的極薄的鍍層常常用來制作雙面鏡。

當(dāng)光學(xué)用薄膜材料(例如減反射膜消反射膜等)由數(shù)個不同厚度不同反射率的薄層復(fù)合而成時,他們的光學(xué)性能可以得到加強(qiáng)。相似結(jié)構(gòu)的由不同金屬薄層組成的周期性排列的薄膜會形成所謂的超晶格結(jié)果。在超晶格結(jié)構(gòu)中,電子的運(yùn)動被限制在二維空間中而不能在三維空間中運(yùn)動于是產(chǎn)生了量子阱效應(yīng)。

薄膜技術(shù)有很廣泛的應(yīng)用。長久以來的研究已經(jīng)將鐵磁薄膜用于計算機(jī)存儲設(shè)備,醫(yī)藥品,制造薄膜電池,染料敏化太陽能電池等。

陶瓷薄膜也有很廣泛的應(yīng)用。由于陶瓷材料相對的高硬度使這類薄膜可以用于保護(hù)襯底免受腐蝕氧化以及磨損的危害。在刀具上陶瓷薄膜有著尤其顯著的功用,使用陶瓷薄膜的刀具的使用壽命可以有效提升幾個數(shù)量級。

現(xiàn)階段對于一種被稱為多組分非晶重金屬陽離子氧化物的新型的無機(jī)氧化物材料的研究正在進(jìn)行,這種材料有望用于制造穩(wěn)定,環(huán)保,低成本的透明晶體管。1

相位相位(phase),是描述信號波形變化的度量,通常以(角度)作為單位,也稱作相角。當(dāng)信號波形以周期的方式變化,波形循環(huán)一周即為360o。常應(yīng)用在科學(xué)領(lǐng)域,如數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電學(xué)等。1

光通量光通量(Luminous flux),符號是Φ,標(biāo)準(zhǔn)單位是流明(lumen,簡記為lm),是一種表示光功率的物理量,是表示光源整體亮度的指標(biāo)。指每單位時間內(nèi)由光源所發(fā)出或由被照體所吸收的光能,可以由發(fā)光強(qiáng)度(Iv)對立體角的積分計算得到。

光通量體現(xiàn)的是人眼感受到的功率。對大量具有正常視力的觀察者所做的實(shí)驗表明,在較明亮環(huán)境中人的視覺對波長為555.0nm左右的綠色光最敏感,這種人眼對各波長光譜敏感程度不同的性質(zhì)可以由視見函數(shù)V(λ)表示。光通量就是用來表示輻射功率經(jīng)過人眼的視見函數(shù)影響后的光譜輻射功率大小的物理量。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

劉軍 - 副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所