来自奥地利、美国和瑞士的科学家组成的国际科研团队近日成功研制出了一款具有里程碑意义的中红外波长范围超级反射镜。这项创新性研究的成果有望在测量微量温室气体和工业激光器等领域取得广泛应用。相关研究论文发表于《自然·通讯》杂志最新一期。

传统金属反射镜在可见光波长范围内的反射率为99%，而在近红外范围，专用反射镜涂层的反射率可高达99.9997%。然而，迄今为止，最优秀的中红外反射镜的反射率仅为99.99%，光子丢失率是近红外超反射镜的33倍。科学家们长期以来一直寻求将超反射镜技术扩展到中红外领域，以推动气候变化相关微量气体的测量、生物燃料分析以及提升工业和医疗领域广泛应用的切割激光器和激光手术刀的性能等领域的进展。

此次国际科研团队成功研制出的中红外超级反射镜的反射率达到了99.99923%，标志着在中红外波段取得了前所未有的进展。为制造这一中红外超级反射镜，研究团队采用了传统薄膜涂层技术与新型半导体材料和方法相结合的创新工艺。首先，他们制造了直径为25毫米的硅基板，然后在10厘米的砷化镓晶片上生长出高反射半导体晶体结构。接着，将这些结构分割成更小的圆形反射镜，并将它们安装到硅基板上，最终得到了超级反射镜，并验证了其卓越的性能。

科研团队指出，这一新型超反射镜的直接应用之一是显著提高中红外气体分析光学设备的灵敏度，使其能够准确测量微量环境标志物，如一氧化碳等。这一科研成果有望在环境监测和工业领域中产生深远的影响，为相关技术的发展打开崭新的局面。