近日，我所化學(xué)激光研究中心(700組群)李剛研究員、金玉奇研究員團(tuán)隊(duì)與生物能源化學(xué)品研究組(DNL0603組)王峰研究員團(tuán)隊(duì)合作，在超高反射率激光反射鏡研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展，研制出了在近紅外波段反射率超過99.999%的石英激光反射鏡。

激光反射鏡是高能激光系統(tǒng)中傳輸和控制激光光束的關(guān)鍵元件。隨著高能激光輸出功率的不斷提升，為進(jìn)一步降低反射鏡的熱致形變從而改善激光光束質(zhì)量，對激光反射鏡的反射率、吸收損耗等性能指標(biāo)需求也隨之不斷提高。其中，光學(xué)元件表面粗糙度造成的散射損耗和光學(xué)薄膜的吸收損耗是制約反射率提升的主要因素。

研究團(tuán)隊(duì)在前期工作中已揭示了影響石英元件表面粗糙度、表面亞微米尺寸缺陷、表面雜質(zhì)等關(guān)鍵因素(J. Am. Ceram. Soc.，2022;Ceram. Int.，2023)。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)采用自主研制的超細(xì)納米氧化鈰拋光漿料對石英元件進(jìn)行表面加工，通過表面高頻誤差抑制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了平均表面粗糙度(Rq)僅為0.057 nm的極低缺陷超光滑表面加工;隨后，采用離子束輔助沉積工藝，制備了中心波長為1064 nm的超低損耗多層光學(xué)薄膜;最終，利用光腔衰蕩法測得石英反射鏡在1064 nm波長處的反射率達(dá)到99.99934%。本工作研制的具有超高反射率的激光反射鏡可為高能激光系統(tǒng)性能提升提供技術(shù)支持，在引力波探測、空間激光通信等領(lǐng)域也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

相關(guān)研究成果以“近紅外波段99.999%超高反射率激光反射鏡”為題，于近日發(fā)表在《中國激光》上。上述工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和我所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的支持。