高反射镜（High-Reflectivity Mirror） 详述

1. 诞生背景

高反射镜的发展源于光学系统对高效反射元件的需求。随着激光技术的兴起，光学系统对反射镜的反射率要求越来越高，尤其是在激光谐振腔、精密测量和光学通信等领域。传统金属反射镜（如银镜、铝镜）虽然反射率较高，但在特定波长范围内仍存在吸收和散射损失。因此，基于多层介质膜的高反射镜应运而生，能够在特定波长范围内实现接近100%的反射率。

2. 相关理论或原理

高反射镜的核心原理是基于多层介质膜的干涉效应。通过交替沉积高折射率和低折射率的介质材料（如二氧化硅和二氧化钛），形成周期性结构。当光入射时，各层膜的反射光会发生相长干涉，从而在特定波长范围内实现极高的反射率。

布拉格反射原理: 多层介质膜的设计通常基于布拉格反射条件，即膜层厚度为光波长的四分之一，使得反射光相位一致，增强反射效果。

波长选择性: 高反射镜的反射率与波长密切相关，通常针对特定波长范围（如紫外、可见光、红外）进行优化设计。

3. 重要参数指标

高反射镜的性能主要由以下参数衡量：

反射率（Reflectivity）: 通常在99%以上，甚至可达99.99%。

波长范围（Wavelength Range）: 针对特定波长范围设计，如532nm、1064nm等。

入射角（Angle of Incidence）: 通常设计为0°（垂直入射），但也支持特定角度入射的高反射镜。

损伤阈值（Damage Threshold）: 高功率激光应用中，反射镜需要承受高能量密度，损伤阈值是关键指标。

表面平整度（Surface Flatness）: 影响光束质量，通常要求λ/10或更高。

基底材料（Substrate Material）: 常用材料包括熔石英、硅、蓝宝石等，根据应用需求选择。

4. 应用

高反射镜广泛应用于以下领域：

激光谐振腔: 作为激光器的端镜，提供高反射率以维持激光振荡。

干涉仪: 用于迈克尔逊干涉仪、法布里-珀罗干涉仪等精密光学仪器。

光学通信: 在光纤通信系统中，用于反射和分光。

天文望远镜: 作为反射镜组件，提高光学系统的效率。

高功率激光系统: 用于工业加工、医疗激光设备等。

5. 分类

根据设计和应用，高反射镜可分为以下几类：

按波长范围: 紫外高反射镜、可见光高反射镜、红外高反射镜。

按入射角: 垂直入射高反射镜、斜入射高反射镜。

按基底材料: 熔石英高反射镜、硅基高反射镜、金属基底高反射镜。

按反射率: 普通高反射镜（99%以上）、超高反射镜（99.99%以上）。

6. 未来发展趋势

超高反射率: 随着量子光学和精密测量技术的发展，对反射率接近100%的高反射镜需求增加。

宽波长范围: 开发适用于多波长或宽光谱范围的高反射镜。

高损伤阈值: 针对高功率激光应用，提高反射镜的损伤阈值和耐久性。

智能光学涂层: 结合可调谐材料，实现反射率的动态调控。

7. 相关产品及生产商

傅立叶变换光谱仪: 使用高反射镜作为核心光学元件。

激光谐振腔: 高反射镜是激光器的关键组件。

生产商:

Thorlabs: 提供多种波长范围的高反射镜。

Edmund Optics: 生产高质量光学元件，包括高反射镜。

Newport: 提供高功率激光用高反射镜。

Layertec: 专注于超高反射率和高损伤阈值反射镜。