ブラッグミラーの方程式は何ですか?

ブラッグミラー方程式と説明

ブラッグミラーは、分布ブラッグ反射鏡 (DBR) とも呼ばれ、特定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過する構造です。これは、異なる屈折率の層が交互に並ぶ周期構造で光波が干渉することで実現されます。ブラッグミラーの動作を制御する基本方程式は、波の干渉と光路差の原理から導き出されます。

重要な方程式

1. ブラッグの条件: nλ = 2d sin(θ)
   ここで、 nは反射の次数（整数）、 λは真空中の光の波長、 dはブラッグミラーの周期（1 組の層の厚さの合計）、 θは光波の入射角です。
2. 反射率:ブラッグ波長の光に対するブラッグミラーの反射率は、特に周期数の多いミラーの場合、100% に近づくことがあります。正確な反射率は、層の数、層間の屈折率のコントラスト、および入射光の波長によって異なります。

説明

ブラッグミラーの動作は、異なる層の界面で反射される光波の建設的干渉に基づいています。特定の波長の光がブラッグ条件を満たすと、効率的に反射され、その波長で高い反射率が得られます。周期構造により、特定の波長に対してフォトニックバンドギャップが作成され、ミラーを伝搬できないため反射されます。反射される特定の波長は、構造の周期性と光の入射角に依存するブラッグ条件によって決定されます。

ブラッグミラーの設計では、必要な波長が反射されるように、屈折率と層厚が異なる材料を選択します。これらのパラメータを調整することで、レーザー、センサー、反射コーティングなどの光学デバイスの特定の用途に合わせてブラッグミラーをカスタマイズできます。