레이저의 두 가지 기본 개념

반사 위상 전환

빛이 광학적으로 희박한 매질 n1에서 광학적으로 밀도가 높은 매질 n2(굴절률 n2>n1)로 투과되면 반사된 빛은 경계면에서 180도 상전이를 겪게 됩니다. 그러나 광밀도 매질이 광수성 매질로 전달되면 상전이가 발생하지 않습니다.

엔지니어링 관점에서 볼 때 빛은 전자기파이기도 하며, 빛의 반사는 임피던스가 변할 때 전기 신호가 반사되는 것과 유사할 수 있습니다. 전기신호가 고임피던스 전송선로에서 저임피던스 전송선로로 들어가면 음의 위상반사(180도 위상전이)를 일으키고, 저임피던스 전송선로에서 고임피던스 전송선으로 들어가면 , 이는 양의 위상 반사(위상 전이 없음)를 생성합니다. 광 전송 매체의 굴절률은 전기 신호 전송의 임피던스와 유사합니다.

더 자세한 설명은 이 기사의 범위를 벗어납니다.

박막 간섭

빛이 얇은 필름을 통과하면 위쪽과 아래쪽 표면에서 두 번 반사되며, 얇은 필름의 두께는 두 반사의 광 경로 차이에 영향을 미칩니다. 박막의 두께를 파장의 (1/4+N)배로 조절하면 두 반사의 광로차는 (1/2+2N)이 되고, 광로차는 180도에 해당한다. 위상 전이가 발생하고 반사 중 하나가 180도 위상 전이를 겪게 됩니다. 그러면 두 번의 반사광은 결국 동위상이 되어 중첩이 강화됩니다. 즉, 전체 반사계수가 증가합니다. 실제로 DBR은 두 개의 굴절률 매체가 교대로 반복되는 층입니다. 빛이 DBR을 통과하면 각 레이어는 특정 반사 시스템을 증가시키고 DBR의 반사 계수는 매우 높은 수준에 도달할 수 있습니다.

필름 간섭 메커니즘 다이어그램:

참고 1: 명확하게 표시하기 위해 세 개의 광선이 별도로 그려져 있지만 실제로는 함께 쌓여 있습니다.

그림 2: 파란색의 첫 번째 반사광(180도 위상 전이)과 노란색의 두 번째 반사광(광 경로 차이로 인한 180도 위상차)은 최종적으로 위상이 일치하고 중첩이 향상됩니다.