近日，大连化物所化学激光研究中心(700组群)李刚研究员、金玉奇研究员团队与生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员团队合作，在超高反射率激光反射镜研究领域取得新进展，研制出了在近红外波段反射率超过99.999%的石英激光反射镜。
激光反射镜是高能激光系统中传输和控制激光光束的关键元件。随着高能激光输出功率的不断提升，为进一步降低反射镜的热致形变从而改善激光光束质量，对激光反射镜的反射率、吸收损耗等性能指标需求也随之不断提高。其中，光学元件表面粗糙度造成的散射损耗和光学薄膜的吸收损耗是制约反射率提升的主要因素。
研究团队在前期工作中已揭示了影响石英元件表面粗糙度、表面亚微米尺寸缺陷、表面杂质等关键因素(J. Am. Ceram. Soc.，2022；Ceram. Int.，2023)。在此基础上，研究团队采用自主研制的超细纳米氧化铈抛光浆料对石英元件进行表面加工，通过表面高频误差抑制技术，实现了平均表面粗糙度(Rq)仅为0.057 nm的极低缺陷超光滑表面加工；随后，采用离子束辅助沉积工艺，制备了中心波长为1064 nm的超低损耗多层光学薄膜；最终，利用光腔衰荡法测得石英反射镜在1064 nm波长处的反射率达到99.99934%。本工作研制的具有超高反射率的激光反射镜可为高能激光系统性能提升提供技术支持，在引力波探测、空间激光通信等领域也具有潜在的应用价值。
相关研究成果以“近红外波段99.999%超高反射率激光反射镜”为题，于近日发表在《中国激光》上。上述工作得到国家重点研发计划和我所创新基金等项目的支持。(文/图 吴泽华)
