近日，我所化學激光研究中心(700組群)李剛研究員、金玉奇研究員團隊與生物能源化學品研究組(DNL0603組)王峰研究員團隊合作，在超高反射率激光反射鏡研究領域取得新進展，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中傳輸和控制激光光束的關鍵元件。隨著高能激光輸出功率的不斷提升，為進一步降低反射鏡的熱致形變從而改善激光光束質量，對激光反射鏡的反射率、吸收損耗等性能指標需求也隨之不斷提高。其中，光學元件表面粗糙度造成的散射損耗和光學薄膜的吸收損耗是制約反射率提升的主要因素。
研究團隊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、表面雜質等關鍵因素(J. Am. Ceram. Soc.，2022;Ceram. Int.，2023)。在此基礎上，研究團隊采用自主研制的超細納米氧化鈰拋光漿料對石英元件進行表面加工，通過表面高頻誤差抑制技術，實現了平均表面粗糙度(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性能提升提供技術支持，在引力波探測、空間激光通信等領域也具有潛在的應用價值。
相關研究成果以“近紅外波段99.999%超高反射率激光反射鏡”為題，于近日發表在《中國激光》上。上述工作得到國家重點研發計劃和我所創新基金等項目的支持。
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