7. Резонатор з розподіленим зворотним зв'язком.

Це особливий вид резонатора, в якому торцеві дзеркала взагалі можуть бути відсутніми, а додатній зворотний зв'язок забезпечується розсіянням на періодичних неоднорідностях, створюючих строго періодичні грати. Важливо, щоб ці грати утворювалися просторовими періодичними змінами одного з параметрів, від якого залежать умови розповсюдження світла (коефіцієнт заломлення, коефіцієнт посилення, товщина плівки або кристала)

Відстань b між неоднорідностями повинна задовольняти умові Вульфа - Брегга.

У оптичних резонаторах, реалізованих таким чином, грати є одночасно фільтром і відбивачем, виконуючи роль дзеркал «звичайних» резонаторів. Розподілений зворотний зв'язок використовується, зокрема, в деяких типах напівпровідникових лазерів.

Він здійснюється таким чином. Нехай електромагнітне випромінювання розповсюджується в тонкому плоскому діелектричному хвилеводі, заповненому активною речовиною. Поблизу цього активного шару на відстані l від нього помістимо плоскі дифракційні грати з періодом b, як показано на мал.

Як відомо, електромагнітна хвиля, що розповсюджується в діелектричному хвилеводі, «просочується» за його стінки на відстань порядку довжини хвилі; амплітуда хвилі поза хвилеводом експоненціально убуває в напрямі, перпендикулярному площині хвилеводу (у напрямі х).

Тому, якщо відстань l мала (l ≈ λ), то дифракційні грати впливатимуть на хвилю, що розповсюджується всередині активного шару. Мода, що розповсюджується в хвилеводі, «зачіплятиметься» своїм «хвостом» за поверхню, на яку нанесені дифракційні грати. Якщо період b грат складає ціле число довжин напівхвиль світла в хвилеводі, то брегівське віддзеркалення хвилеводної моди від грат змінить напрям її розповсюдження на зворотне, приводячи тим самим до виникнення додатнього зворотного зв'язку. Цей зворотний зв'язок буде рівномірно розподілений по всій довжині z активного шару, тому вона називається розподіленим зворотним зв'язком.

В активному шарі хвилеводу розповсюджуються назустріч один одному як мінімум два коливання з однаковою довжиною хвилі. У міру того як одна з двох хвиль розповсюджується уздовж резонатора (уздовж осі z), за рахунок дифракції вона отримує енергію від хвилі, що розповсюджується в протилежному напрямі, що визначає взаємодію цих хвиль і створює додатній зворотний зв'язок, розподілений по всій довжині періодичної структури.

Величини зворотного зв'язку і коефіцієнта втрат на випромінювання в такій системі можна змінювати, наприклад, змінюючи відстань l. За наявності декількох типів коливань в резонаторі, тобто декількох хвилеводних мод, унаслідок їх можливої взаємодії загальна картина випромінювання може значно ускладнюватися. Очевидно, за допомогою системи, аналогічної зображеної на мал., можна в зворотному порядку здійснювати не вивід, а введення випромінювання в тонкоплівковий хвилевід через його бічну поверхню. Це часто використовують в пристроях інтегральної оптики.