根据最近发布在《自然通讯》上的一篇文章，来自多个国家的研究人员已经成功制造了有史以来第一个中红外超级反射镜。这些革命性的反射镜有望大大提高环境气体传感能力并增强工业过程，从而推动反射镜技术的重大进步。
传统上，高性能反射镜追求完美的反射率，但实现这一目标几乎是不可能的。在可见光范围内，金属反射镜的反射率高达 99%，每反射 99 个光子仅损失 1 个光子。在近红外范围内，反射率已达到令人印象深刻的 99.9997%，在 100 万个反射光子中仅损失 3 个光子。
然而，到目前为止，中红外反射镜已经落后，每10000个光子中大约有1个光子丢失，比近红外反射镜差约33倍。这种局限性阻碍了各个领域的进展，包括气候变化研究、生物燃料、激光加工和纳米制造。
Thorlabs的Crystalline Solutions、维也纳大学的克里斯蒂安多普勒中红外光谱实验室、美国国家标准与技术研究院和纳沙泰尔大学之间的合作努力导致了真正的中红外超级反射镜的开发。这些反射镜在100万个光子中仅损失8个光子，实现了令人印象深刻的99.99923%的反射率。这一突破需要将材料专业知识、创新的镜面设计和先进的制造工艺相结合。
研究团队利用传统的薄膜镀膜技术和新型半导体材料，克服了中红外区域的材料限制。该反射镜由单晶GaAs/AlGaAs多层膜制成，具有最小的吸收和散射，通过分子束外延和微纳加工技术制造。然后将反射镜熔合到传统的非结晶薄膜干涉涂层上。
这些中红外超级反射镜有可能彻底改变用于痕量气体传感的光学设备，例如腔振荡光谱仪。这些反射镜允许更长的光程长度，从而大大提高了CRDS的灵敏度和准确性，能够检测和量化微量的环境气体，如一氧化碳。此外，这些反射镜还可用于放射性同位素测量、核法医学和碳测年。
中红外超级反射镜的发展代表了反射镜技术的重大飞跃，为环境传感、光谱学和工业过程开辟了新的可能性。
