哈佛大學約翰·A·保爾森工與應用科學學院（SEAS）的研究人員用金剛石制造了一面鏡子，通過在一片薄薄的金剛石表面蝕刻納米結構，研究團隊構建了一個高反射鏡能夠承受10千瓦激光的實驗。這種堅固的新鏡子是針對當今高功率連續波激光系統的一些缺點而開發的。用于引導這些激光器中的光束的鏡子是由具有不同光學特性的薄層材料形成的。如果這些層中的一個有哪怕是微小的缺陷，激光就會燒穿鏡子，而不是從鏡子上反彈，使整個操作失敗。該文章作者Haig Atikian表示：“我們想，為什么不把我們為量子應用開發的東西用于更經典的東西呢？”這涉及到使用離子束在尺寸僅為3 x 3毫米（0.1 x 0.1英寸）的鉆石薄片表面上蝕刻微小的高爾夫球狀結構。這些結構使鉆石鏡面具有反射特性，科學家們得出了98.9%的反射率，作為幫助保持其耐久性的甜蜜點。該論文的共同作者Neil Sinclair說：“你可以制造出反射率為99.999%的反射器，但這些反射器有10-20層，這對低功率激光來說是可以的，但肯定無法承受高功率?！?/span>這項研究的賣點是，一個10千瓦的激光器聚焦到一個3x3毫米的鉆石上的750微米的點，這是一個非常小的點上的大量能量，卻沒有燒毀它。這很重要，因為隨著激光系統變得越來越耗電，需要想出創造性的方法來使光學元件更加堅固。科學家們正在探索該技術的商業化，并設想他們的新鉆石鏡面可用于推動從半導體制造和國防到深空通信和工業制造等領域。單材料鏡面方法不僅消除了熱應力問題，也減少了對于由多材料堆疊形成的傳統鏡面而且在大光功率照射中的危害，這種方法也有可能改善或創造高功率激光器的新應用。
文章發表于《自然-通訊》雜志上
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