Lazerlerle ilgili iki temel kavram

Yansıma fazı geçişi

Işık, optik olarak seyrek ortamdan n1 optik olarak yoğun ortama n2 (kırılma indisi n2>n1) iletildiğinde, yansıyan ışık arayüzde 180 derecelik bir faz geçişine uğrayacaktır. Bununla birlikte, fotoyoğun bir ortam, fotofobik bir ortama iletildiğinde hiçbir faz geçişi meydana gelmez.

Mühendislik açısından ışık da bir elektromanyetik dalgadır ve ışığın yansıması, empedans değiştiğinde bir elektrik sinyalinin yansımasına benzer olabilir. Bir elektrik sinyali, yüksek empedanslı bir iletim hattından düşük empedanslı bir iletim hattına girdiğinde, negatif bir faz yansıması (180 derecelik faz geçişi) üretir ve düşük empedanslı bir iletim hattından yüksek empedanslı bir iletim hattına girdiğinde, negatif bir faz yansıması üretir. pozitif bir faz yansıması üretir (faz geçişi yoktur). Bir optik iletim ortamının kırılma indisi, bir elektrik sinyali iletiminin empedansına benzerdir.

Daha derin açıklamalar bu makalenin kapsamı dışındadır.

İnce film girişimi

Işık ince bir filmden geçtiğinde üst ve alt yüzeylerde iki kez yansıyacak ve ince filmin kalınlığı iki yansımanın optik yol farkını etkileyecektir. İnce filmin kalınlığı dalga boyunun (1/4+N) katı olacak şekilde kontrol edilirse, iki yansımanın optik yol farkı (1/2+2N) olur ve optik yol farkı 180 derecelik bir açıya karşılık gelir. faz geçişi ve yansımalardan biri 180 derecelik bir faz geçişine uğrayacaktır. Daha sonra iki zamanın yansıyan ışığı sonunda aynı fazda olur ve süperpozisyon güçlendirilir, yani genel yansıma katsayısı artar. Aslında DBR, iki kırılma indisi ortamından oluşan alternatif bir katmandır. Işık DBR'den geçtiğinde her katman belirli bir yansıma sistemini artıracak ve DBR'nin yansıma katsayısı çok yüksek seviyelere ulaşabilecektir.

Film girişim mekanizması diyagramı:

Not 1: Açıkça göstermek gerekirse, üç ışık huzmesi ayrı ayrı çizilmiştir, ancak gerçekte birlikte istiflenmiştir;

Şekil 2: Mavinin ilk yansıması (180 derece faz geçişi) ve sarının ikinci yansıyan ışığı (optik yol farkından dolayı 180 derece faz farkı) nihayet aynı fazdadır ve süperpozisyon güçlendirilmiştir.