[科普中国]-分布式布拉格反射器

DBR（distributed Bragg reflector，译名：分布式布拉格反射器）是在波导中使用的反射器。当光经过不同介质时在界面的地方会反射，反射率的大小会与介质间折射率大小有关，因此如果我们把不同折射率的薄膜交互周期性的堆叠在一起，当光经过这些不同折射率的薄膜的时候，由于各层反射回来的光因相位角的改变而进行建设性干涉，然后互相结合再一起，得到强烈反射光。

简介DBR（distributed Bragg reflector，译名：分布式布拉格反射器）是在波导中使用的反射器。当光经过不同介质时在界面的地方会反射，反射率的大小会与介质间折射率大小有关，因此如果我们把不同折射率的薄膜交互周期性的堆叠在一起，当光经过这些不同折射率的薄膜的时候，由于各层反射回来的光因相位角的改变而进行建设性干涉，然后互相结合再一起，得到强烈反射光。

如果多膜层数变的非常多，而薄膜折射率 n1、n2、n3…. 的差变得非常小时，光就如同在同一个介质里前进，反射系数变得非常小。由于光的多重干涉而造成干涉效果十分明显，因此对于波长的选择变非常敏锐，在使用类似光栅情形时，这样的周期性结构就被称为分布式布拉格反射器（Distributed Bragg reflectors）。

这种现象常运用在单反相机的镜头上，虽然对于理想状态下的镜片而言，光线能够完全透过镜头，并正确的在底片或CCD上完全聚焦。然而，事实上，任何物体都会对光线反射，即便是透明玻璃也是如此，所以为了增加光通量，我们常会在镜头上镀膜，于是利用分布式布拉格反射器，可以使光线在一定波长的范围内减少反射，增加通光量。1

薄膜薄膜材料是指厚度介于单原子到几毫米间的薄金属或有机物层。电子半导体功能器件和光学镀膜是薄膜技术的主要应用。

一个很为人们熟知的表面技术的应用是家用的镜子：为了形成反射表面在镜子的背面常常镀上一层金属，镀银操作广泛应用于镜子的制作，而低于一个纳米的极薄的镀层常常用来制作双面镜。

当光学用薄膜材料（例如减反射膜消反射膜等）由数个不同厚度不同反射率的薄层复合而成时，他们的光学性能可以得到加强。相似结构的由不同金属薄层组成的周期性排列的薄膜会形成所谓的超晶格结果。在超晶格结构中，电子的运动被限制在二维空间中而不能在三维空间中运动于是产生了量子阱效应。

薄膜技术有很广泛的应用。长久以来的研究已经将铁磁薄膜用于计算机存储设备，医药品，制造薄膜电池，染料敏化太阳能电池等。

陶瓷薄膜也有很广泛的应用。由于陶瓷材料相对的高硬度使这类薄膜可以用于保护衬底免受腐蚀氧化以及磨损的危害。在刀具上陶瓷薄膜有着尤其显著的功用，使用陶瓷薄膜的刀具的使用寿命可以有效提升几个数量级。

现阶段对于一种被称为多组分非晶重金属阳离子氧化物的新型的无机氧化物材料的研究正在进行，这种材料有望用于制造稳定，环保，低成本的透明晶体管。1

相位相位（phase），是描述信号波形变化的度量，通常以度（角度）作为单位，也称作相角或相。当信号波形以周期的方式变化，波形循环一周即为360º。常应用在科学领域，如数学、物理学、电学等。1

光通量光通量（Luminous flux），符号是Φ，标准单位是流明（lumen，简记为lm），是一种表示光功率的物理量，是表示光源整体亮度的指标。指每单位时间内由光源所发出或由被照体所吸收的光能，可以由发光强度（Iv）对立体角的积分计算得到。

光通量体现的是人眼感受到的功率。对大量具有正常视力的观察者所做的实验表明，在较明亮环境中人的视觉对波长为555.0nm左右的绿色光最敏感，这种人眼对各波长光谱敏感程度不同的性质可以由视见函数V(λ)表示。光通量就是用来表示辐射功率经过人眼的视见函数影响后的光谱辐射功率大小的物理量。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所