[科普中国]-分散式布拉格反射器

分布式布拉格反射器（**distributed Bragg reflector，**DBR）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。

详解分布式布拉格反射器（**distributed Bragg reflector，**DBR）是在波导中使用的反射器。1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。

分散式布拉格反射器的反射率DBR的****反射率， ，强度大致由

其中 和 是原始介质，两种交替材料和终止介质（即背衬或基底）的相应折射率； 是重复的低/高折射率材料对的数量。

频率带宽 可以通过计算光子阻带的大小

其中 是乐队的中心频率。此配置提供尽可能大的比率这可以通过这两个折射率值来实现。

增加DBR中的对数增加了镜面反射率，并且增加布拉格对中材料之间的折射率对比度增加了反射率和带宽。为堆叠材料通常的选择是二氧化钛（Ñ≈2.5）和二氧化硅（Ñ≈1.5）。代入上述公式为630nm光提供约200nm的带宽。

分布式布拉格反射器是垂直腔表面发射激光器和其他类型的窄线宽激光二极管的关键部件，例如分布式反馈（DFB）激光器和分布式布拉格反射器（DBR）激光器。它们还用于在光纤激光器和自由电子激光器中形成空腔谐振器（或光学腔）。

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