Две основные концепции лазера: стимулированное излучение и резонатор. В этой статье представлен основной принцип DBR (распределенного брэгговского отражателя), который представляет собой резонатор в лазерах типа VCSEL. Представлены два основных знания физики: фазовый переход при отражении и интерференция тонких пленок соответственно.
Положение DBR в лазере VCSEL показано ниже:
Фазовый переход отражения
Когда свет передается из оптически разреженной среды n1 в оптически плотную среду n2 (показатель преломления n2>n1), отраженный свет претерпевает фазовый переход на 180 градусов на границе раздела. Однако при переходе фотоплотной среды в фотофобную фазовый переход не происходит.
С инженерной точки зрения свет также является электромагнитной волной, и отражение света может быть аналогично отражению электрического сигнала при изменении импеданса. При попадании электрического сигнала в низкоомную линию передачи из высокоомной линии передачи происходит отрицательное отражение фазы (фазовый переход 180 градусов), а при попадании в высокоомную линию передачи из низкоомной линии передачи , он производит положительное отражение фазы (без фазового перехода). Показатель преломления оптической передающей среды аналогичен импедансу передачи электрического сигнала.
Более глубокие объяснения выходят за рамки этой статьи.
Тонкая пленочная интерференция
Когда свет проходит через тонкую пленку, он дважды отражается от верхней и нижней поверхностей, а толщина тонкой пленки влияет на оптическую разность путей двух отражений. Если толщина тонкой пленки регулируется так, чтобы она была (1/4+N) раз больше длины волны, разность оптических путей двух отражений составит (1/2+2N), а разность оптических путей соответствует 180-градусному фазовый переход, причем одно из отражений претерпит фазовый переход на 180 градусов. Тогда отраженный свет двух времен в конечном итоге оказывается в фазе, и суперпозиция усиливается, то есть общий коэффициент отражения увеличивается. Фактически, DBR представляет собой чередующийся слой двух сред с показателем преломления. Когда свет проходит через DBR, каждый слой увеличивает определенную систему отражения, и коэффициент отражения DBR может достигать очень высокого уровня.
Схема механизма интерференции пленки:
Примечание 1: Для наглядности три луча света нарисованы отдельно, но на самом деле они сложены вместе;
Рисунок 2: Первое отражение синего цвета (фазовый переход 180 градусов) и второе отражение желтого света (разница фаз 180 градусов из-за разности оптических путей) наконец-то совпадают по фазе, и суперпозиция усиливается.
Структура DBR может усиливать отражательную способность за счет нескольких слоев отражения. Однако DBR работает, используя принцип интерференции, поэтому DBR будет иметь высокую отражательную способность для некоторых определенных диапазонов длин волн света и может достигать очень низких потерь, а другие типы отражателей (например, металлические поверхности) отличаются по характеристикам отражения.
ВышеупомянутоеHDV Фоэлектрон Technology Ltd., чтобы ознакомить клиентов с вводной статьей «две основные концепции лазера», и наша компания является специализированным производителем оптических сетей, задействованные продукты относятся к серии ONU (OLT ONU/AC ONU/CATV ONU/GPON ONU/XPON ONU), серия оптических модулей (оптический модуль/оптический модуль Ethernet/оптический модуль SFP), серия OLT (оборудование OLT/переключатель OLT/оптический кот OLT) и т. д., существуют различные спецификации коммуникационных продуктов для нужд различных сценарии поддержки сети, добро пожаловать на консультацию.