Due concetti base dei laser

Transizione di fase di riflessione

Quando la luce viene trasmessa dal mezzo otticamente sparso n1 al mezzo otticamente denso n2 (indice di rifrazione n2>n1), la luce riflessa subirà una transizione di fase di 180 gradi all'interfaccia. Tuttavia, non si verifica alcuna transizione di fase quando un mezzo fotodenso viene trasmesso a un mezzo fotofobico.

Da un punto di vista ingegneristico, anche la luce è un'onda elettromagnetica e la riflessione della luce può essere analoga alla riflessione di un segnale elettrico quando cambia l'impedenza. Quando un segnale elettrico entra in una linea di trasmissione a bassa impedenza da una linea di trasmissione ad alta impedenza, produce una riflessione di fase negativa (transizione di fase di 180 gradi) e quando entra in una linea di trasmissione ad alta impedenza da una linea di trasmissione a bassa impedenza , produce una riflessione di fase positiva (nessuna transizione di fase). L'indice di rifrazione di un mezzo di trasmissione ottica è analogo all'impedenza di una trasmissione di segnale elettrico.

Spiegazioni più approfondite vanno oltre lo scopo di questo articolo.

Interferenza del film sottile

Quando la luce passa attraverso una pellicola sottile, verrà riflessa due volte sulle superfici superiore e inferiore e lo spessore della pellicola sottile influenzerà la differenza del percorso ottico delle due riflessioni. Se si controlla che lo spessore della pellicola sottile sia (1/4+N) volte la lunghezza d'onda, la differenza del percorso ottico delle due riflessioni è (1/2+2N) e la differenza del percorso ottico corrisponde a un angolo di 180 gradi transizione di fase e una delle riflessioni subirà una transizione di fase di 180 gradi. Allora la luce riflessa dei due tempi è eventualmente in fase, e la sovrapposizione risulta accentuata, cioè il coefficiente di riflessione complessivo risulta aumentato. In effetti, DBR è uno strato alternato di due mezzi di indice di rifrazione. Quando la luce passa attraverso il DBR, ogni strato aumenterà un certo sistema di riflessione e il coefficiente di riflessione del DBR può raggiungere un livello molto elevato.

Schema del meccanismo di interferenza della pellicola:

Nota 1: Per mostrarli chiaramente, i tre fasci di luce sono disegnati separatamente, ma in realtà sono impilati insieme;

Figura 2: La prima riflessione del blu (transizione di fase di 180 gradi) e la seconda luce riflessa del giallo (differenza di fase di 180 gradi dovuta alla differenza del percorso ottico) sono finalmente in fase e la sovrapposizione viene migliorata.