來(lái)自?shī)W地利、美國(guó)和瑞士的一個(gè)國(guó)際研究小組在中紅外范圍內(nèi)創(chuàng)造了第一個(gè)超級(jí)反射鏡。這些反射鏡是許多應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，例如溫室氣體的光譜或用于切割和焊接的工業(yè)激光器。研究結(jié)果最近發(fā)表在《自然·通訊》上。

在高性能反射鏡領(lǐng)域，每個(gè)人都在追逐不可能的東西：具有完美反射率的涂層。在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)（波長(zhǎng)在380nm和700nm之間），先進(jìn)的金屬反射鏡實(shí)現(xiàn)了高達(dá)99%的反射率，這意味著每99個(gè)反射光子就損失一個(gè)光子。這看起來(lái)可能很多，但在近紅外范圍（約780nm至2.5μm）內(nèi)，專用反射鏡涂層的反射率已經(jīng)達(dá)到99.9997%。這意味著在100萬(wàn)個(gè)反射光子中，只有三個(gè)丟失。

用于超級(jí)反射鏡的直徑為25mm的硅襯底。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直希望將這種超反射鏡技術(shù)擴(kuò)展到中紅外（波長(zhǎng)從2.5μm到10μm及以上）。這將使許多領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，例如，在測(cè)量與氣候變化有關(guān)的微量氣體時(shí)，以及在分析生物燃料時(shí)。此外，許多工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用也可以改進(jìn)，例如切割激光器和激光手術(shù)刀。然而，到目前為止，最好的中紅外反射鏡損失了萬(wàn)分之一的光子，大約是近紅外超反射鏡的33倍。

在最近發(fā)表的這項(xiàng)研究中，一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在創(chuàng)造了第一個(gè)中紅外超反射鏡。在維也納大學(xué)基督教多普勒中紅外光譜和半導(dǎo)體光學(xué)實(shí)驗(yàn)室（CDL-Mid-IR）和工業(yè)合作伙伴Thorlabs Crystally Solutions（加利福尼亞州圣巴巴拉）的領(lǐng)導(dǎo)下，研究人員能夠制造出只損失一百萬(wàn)分之八光子的反射鏡。這意味著這些超級(jí)反射鏡的反射率達(dá)到99.99923%。為了實(shí)現(xiàn)這一記錄，研究人員必須對(duì)材料、反射鏡設(shè)計(jì)和制造過(guò)程進(jìn)行精確分析和控制。

高反射性晶體半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。這些首先生長(zhǎng)在10厘米砷化鎵晶片上，并被分成更小的圓形反射鏡。然后將這些圓盤中的每一個(gè)結(jié)合到準(zhǔn)備好的基底上，以形成最終的超級(jí)反射鏡。