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分布布拉格反射
资料介绍
一、DBR架构核心定义与基本原理
**分布布拉格反射（Distributed Bragg Reflection，DBR）**是一种基于多层介质薄膜交替堆叠形成的周期性光学反射结构，核心原理利用布拉格衍射条件实现对特定波长光的近百分之百反射，是现代光电子器件中最重要的光学反馈结构之一。
从物理本质来看，DBR的周期性结构使得不同介质层界面反射的光波满足相位匹配条件：当相邻两层界面反射光的光程差等于入射光波长的整数倍时，各界面反射光会发生相长干涉，最终叠加形成极高的反射率；而对于不满足布拉格条件的波长，反射光会发生相消干涉，整体透射率较高，因此DBR同时具备波长选择性反射的特性。
二、DBR架构的基本结构参数
DBR架构的核心结构参数决定了其光学性能，主要包括以下几个关键参数：
1. 周期数N：指高低折射率介质对的重复堆叠次数，周期数越多，DBR的反射率越高，反射谱的禁带宽度越窄。一般来说，常规DBR的周期数在10~40对之间，可根据需求的反射率指标调整。
2. 折射率差Δn：即高折射率层折射率nH与低折射率层折射率nL的差值，Δn越大，单个周期对光的反射贡献越大，达到相同反射率所需的周期数越少，同时反射禁带的宽度也更大。
3. 层厚d：为了满足中心布拉格波长λB的相位匹配条件，高低折射率层的光学厚度（折射率×物理厚度）均设计为λB/4，即满足关系：nHdH=nLdL=λB/4。这种设计是最常规的 quarter-wave 堆栈结构，也是目前应用最广泛的DBR结构设计。
4. 中心布拉格波长λB：DBR实现最高反射率的目标波长，由应用场景决定，例如通信波段DBR的中心波长通常为1310nm或1550nm，可见光波段LED用DBR的中心波长则对应器件出射光波长。
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