Bragg spiegel

De Bragg spiegel, ontwikkeld door William Lawrence Bragg is een opeenvolging van verschillende brekingsindex transparante vlakke oppervlakken. Hiermee reflecteren door constructieve interferentie verschijnselen, 99,5% van de invallende energie. Dit is mogelijk als de invallende golf dicht bij loodrechte inval. Geen andere spiegel kan dat resultaat overeenkomen.

Principe

Een eenvoudige constructie Bragg spiegel een stapel van verschillende lagen met verschillende optische indices. Als we twee materialen, een lage brekingsindex, de andere hoogste index, wordt de maximale reflectiviteit verkregen genoemde Bragg golflengte als de diktes zijn bevestigd aan elke laag index.

Inderdaad, voor deze specifieke dikten, de faseverschuiving ervaren door een golf die de optische dikte bezocht, exact gelijk is aan

Een Bragg spiegel is gemaakt voor een bepaalde golflengte en een bepaalde temperatuur, de dikte variërende daarmee.

Beschouw de twee media 1 en 2, niet-absorberend, zoals en gerangschikt in een stapel 1 | 2 | 1 | 2 | ... De waarde van de Bragg spiegel berust op de volgende eigenschappen:

  • Voor een golf propageren van het ene medium naar hoge index van de laagste index, is reflectie op het grensvlak niet fase induceren.
  • Voor een golf teeltmateriaal uit een lage index medium met die van een sterkere index reflectie naar een faseverschuiving veroorzaakte interface.

Laat r een straal die deze stack doorkruist, en ,, ... de stralen gereflecteerd op elke interface. Neem de reflecties op de eerste twee interfaces:

  • Bv r2 aan het einde van zijn dubbele carrière in het medium 2, het faseverschil is:
  • Goud r1, net na reflectie, de faseverschuiving van toepassing.

Daarom is de stralen in fase.




Het is hetzelfde bij r2 en r3, waarbij de faseverschuivingen zijn resp. Dus alle gereflecteerde straling in fase, constructieve interferentie waarbij dat wil zeggen een samenvatting van amplitudes. Waardoor het aantal paren lagen verhoogt de reflectiviteit van de spiegel door terugkoppeling telkens een gedeelte van de uitgezonden intensiteit.

Toepassingen

De kwestie van de reflectiviteit van een materiaal is zeer belangrijk op het gebied van lasers. De noodzaak om de doeltreffendheid van optische holten van de lasers, met name diodelasers, verbetering heeft geleid tot belangstelling voor het verbeteren van de reflecterende wanden van deze holtes. Om de interactie van de golf met het versterkingsmedium, referentiegolf meermaals optimaliseren dit medium met behulp van reflectoren. Het versterkingsmedium is geplaatst in een holte waarvan de wanden moeten zo reflecterend mogelijk drastisch verhogen de stroom teruggevoerd in dezelfde omgeving, offset verliezen en produceren een ligger. Dit is het principe van de laserholte.
Het probleem voor het verminderen van holten afmetingen uiteraard van de grootte van het versterkingsmedium. De Bragg spiegel wordt vervolgens gebruikt om een ​​uitstekende reflectiviteit toelaat, een soortgelijke holte rendement te bereiken, waardoor de grootte van het versterkingsmedium.