Abstract
反射鏡在光電元件上是不可或缺的角色。尤其是在光纖通訊 頻段,以介電材料或半導體材料構成的分佈式布拉格反射鏡(DBR),因為對於反射波長、入射角、偏極化具有選擇性,頻寬很窄的優點,所以在過去20年來廣泛的被應用於各種不同的光電元件。其外型分平面式及直立式;前者為光柵的形式,用於Distributed Bragg Reflector Laser;後者為層狀結構,有助於vertical cavity surface-emitting laser的發射,及resonant cavity potodetector訊號的吸收。然而目前直立式DBR大都維持傳統的1/4波長單頻的結構,本文提出更多功能的DBR,以因應不同的應用。 本論文以1/4波長DBR為特例,歸納直立式DBR的物理特性,發覺折射係數差越多、重疊越多層,反射越強。而頻寬和折射係數差有關,差越多分佈式的效應越明顯,相對頻寬越大。為了使偵測的頻寬加大,並作為多頻DBR設計的基礎,由DBR的疊加性提出寬頻的結構,可以讓頻寬增加到想要的波段。其中以厚度成指數漸增的EXP-DBR相對頻寬較大,而且總厚度較薄。EXP-DBR的另一項優點是對於製程的誤差有較高的容忍度,不至於因為厚度誤差而使反射的中心波長偏移掉;入射角的範圍也隨之變寬。基於寬頻設計,並利用布拉格頻率的週期性設計多頻DBR,成功的在1.2μm的範圍內設計12個反射率大於90%的反射頻道;將便於直立式共振腔不同的應用。