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2012-12-5 閱讀(3427)
美研制出高反射率納米鏡子 能大幅度提高光學系統(tǒng)和新激光器件性能
本報訊（記者 董映璧） 美國加州大學伯克利光電、納米結構與半導體工藝中心日前研制出高反射率的納米鏡子。這種鏡子的厚度只有0．23微米，反射率超過了99．9％，更為重要的是，這種鏡子的制作工藝簡單、成本低。
對任何激光器而言，用來形成激光共振腔的鏡片都是非常關鍵的部件。比如，用于垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）的高反射鏡子反射率達到99％，在這種激光器設備中使用的鏡片叫做分布式布拉格反射鏡（DBR）。該反射鏡通常由兩種折射率不同的材料構成，這兩種材料交替生長，形成一個具有多個層對的結構。DBR鏡片的反射性能由結構中的層數(shù)、每層的厚度、結構中所用兩種材料的折射率，以及每一層的吸收和散射特性決定。通常情況下，構成DBR層對的兩層材料間折射率差別越大，這個層對的反射率就越高。因此，要達到上述高反射率，如何選擇兩種折射率差別較大的材料等，整個生產工藝非常復雜，制作成本也大大提高了。另外，盡管兩層之間的反射率很高，當構成鏡片的層數(shù)達到80層，厚度5微米時，反射率就大大降低了。
而美國科研人員研制的新納米鏡子是基于在高指數(shù)亞波長光柵中的分布式布拉格反射器，其厚度是分布式布拉格反射鏡的1／20。因為在這種光柵中只有兩個反射層，一個是空氣，一個是鋁鎵砷化物，同時，這樣的反射層不是連續(xù)性的，而是帶有溝槽的柵狀結構，溝槽的深度小于入射光波的波長，使光波能穿透半導體空氣層，從而形成強反射，反射率也超過了99．9％。其zui主要的優(yōu)點是高指數(shù)亞波長光柵的制作工藝簡單。另外，新鏡子的光譜范圍更廣，這也為未來的廣泛應用提供了可能。
研究人員指出，納米鏡子能大幅度提高光學系統(tǒng)設計效率和下一代激光器件的性能，將在未來光通信領域獲得廣泛應用。
