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Un reseau de Bragg ou reflecteur de Bragg distribue est un reflecteur de grande qualite utilise dans des guides d'ondes , par exemple dans des fibres optiques . Il s'agit d'une structure dans laquelle alternent des couches de deux materiaux d' indices de refraction differents, ce qui provoque une variation periodique de l'indice de refraction effectif dans le guide.

Principe de fonctionnement [ modifier | modifier le code ]

A la frontiere entre deux couches, il se produit une reflexion partielle des ondes. Pour les ondes dont la longueur d'onde est egale a environ quatre fois l' epaisseur optique d'une couche, les reflexions se combinent par interferences constructives , et les couches agissent comme un miroir de grande qualite.

En effet, la relation de Bragg donne :

${\displaystyle \lambda _{\mathrm {Bragg} }=2\cdot n\cdot \Lambda }$

ou ${\displaystyle n}$ est l'indice effectif du milieu, et ${\displaystyle \Lambda }$ le pas du reseau, egal a l'epaisseur d'un couple de couches. Si chacune de ces couches a une epaisseur ${\displaystyle L}$, le pas vaut ${\displaystyle \Lambda =2L}$, soit :

${\displaystyle \lambda _{\mathrm {Bragg} }=4\times \underbrace {n\cdot L} _{\text{epaisseur optique}}}$

La plage de longueurs d'onde reflechies est appelee la bande interdite photonique . Dans cette plage, la lumiere ne peut pas se propager dans la structure.

Reflectivite [ modifier | modifier le code ]

Il n'y a pas d'expression simple de la reflectivite ${\displaystyle R}$ du reseau de Bragg

La bande passante ${\displaystyle \Delta \nu _{0}}$ de la bande de coupure peut etre calculee ainsi :

${\displaystyle \Delta \nu _{0}={\frac {4\nu _{o}}{\pi }}\arcsin \left({\frac {n_{2}-n_{1}}{n_{2}+n_{1}}}\right),}$

ou ${\displaystyle \nu _{o}}$ est la frequence centrale de la bande.

Ainsi, augmenter le nombre de couples de couches d'un reseau de Bragg augmente la reflectivite du miroir, et augmenter la difference d'indice de refraction entre les deux materiaux augmente a la fois la reflectivite et la bande passante.

Utilisation [ modifier | modifier le code ]

Les miroirs a reseau de Bragg sont des composants indispensables a la realisation de diodes laser a cavite verticale emettant par la surface et d'autres types de diodes laser a faisceau peu divergent, comme les diodes laser a reflecteur de Bragg distribue . Ils sont egalement utilises pour realiser les cavites optiques de lasers a fibre et de lasers a electrons libres .

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

• Miroir de Bragg
• Loi de Bragg
• Diffraction de Bragg
• Diffraction
  • Reseau de diffraction
• Miroir dielectrique
• Fibre a reseau de Bragg
• Fibre a cristaux photoniques (fibre microstructuree)

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