为什么反射镜表面镀膜非要镀黄金？人傻钱多吗？
镀金反射镜并非用于可见光波段的主流选择，它的“主战场”在红外波段，尤其是中红外到远红外，通常指 ~750nm 以上，优势区间为 2μm 以上。
在很多光学系统应用场景中，都会用到镀金反射镜。
1. 红外光谱学与热成像系统
傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）： 用于分析材料化学成分、气体检测等。其核心干涉仪中的动镜和定镜常采用镀金反射镜，以最大化整个红外波段（如 2-20μm）的反射率，确保信号强度。
热像仪与红外测温系统： 工作波段通常在 3-5μm中波红外或 8-14μm长波红外。系统内的折转镜、扫描镜等使用镀金反射镜可以显著提高热辐射信号的收集效率。
2. 高功率红外激光系统
CO₂ 激光器（10.6μm）： 这是镀金反射镜最经典的应用之一。CO₂激光广泛应用于工业切割、焊接、医疗手术等。镀金反射镜对其波长具有极高的反射率（>98%），并且热导率好，能承受极高的激光功率密度。
其他红外激光器： 如掺铥光纤激光器（~2μm）、光学参量振荡器等系统中的光束转向与合束。
3. 空间与天文应用
空间低温光学系统： 卫星上的红外探测仪器（如用于地球观测、天文研究的红外望远镜）经常工作在低温下以减少自身热噪声。金的红外高反射特性与低温环境兼容性极好，且在真空环境下极为稳定。
辐射定标源（黑体、金板）： 在卫星传感器定标中，需要高反射率、朗伯性的漫反射金板作为参考标准，因其在红外波段的反射率稳定且可精确计算。
4. 其他特殊环境与极端条件
高腐蚀性环境： 金是化学惰性最强的金属之一，几乎不氧化。在存在腐蚀性气体（如硫化氢、盐雾）或高湿度环境中，铝和银镀层会迅速退化，而镀金层能长期保持性能稳定。
需要极高电导率的微波-光混合系统： 在某些需要同时传导高频微波信号和反射光学的特殊设计中，金的优异电导率成为额外优势。
镀金反射镜的核心优势
之所以用镀金，当然是因为它具有不可替代的核心优势。
1. 在红外波段（尤其是中远红外）具有极高的反射率
这是最主要优势。
在波长大于800nm后，金的反射率迅速超过铝和银，在2-20μm区间可保持在98%以上，直至远红外都表现优异。
相比之下，铝在红外波段反射率下降明显（~90-95%），而银虽然红外反射率也很高，但存在其他短板。
2. 卓越的环境稳定性与化学惰性
不氧化： 金在空气中不会形成氧化层，其表面性能（反射率、散射特性）几乎不随时间变化。
这是相对于铝（表面自然生成氧化铝，影响紫外和红外性能）和银（极易硫化发黑，反射率严重下降）的压倒性优势。
耐腐蚀： 能耐受多种化学物质的侵蚀，适合恶劣工业或海洋环境。
3. 高激光损伤阈值（LIDT）
对于高功率连续波红外激光（特别是CO₂激光），金的吸收率极低，且其高热导率能快速将局部热量扩散，避免热透镜效应和膜层损伤，因此具有非常高的激光损伤阈值。
4. 可作为高性能基底镀层
在某些多层介质膜设计中，会先镀一层极薄的金作为附着层和阻挡层，再镀其他功能膜层，以提高整体膜的牢固性和环境耐久性。
为了和其他镀层对比，我们梳理了不同镀层直接的区别：
通过这么一对比，你就会发现镀金的优势所在了，一览无余。
浅浅的总结一下
作为一位出色的光学工程师，当你遇到以下情况时，要优先考虑镀金反射镜：
- 系统工作波段明确位于中红外至远红外；
- 需要极高的反射率以提升系统信噪比或能量效率；
- 应用于高功率红外激光系统，对损伤阈值要求严苛；
- 反射镜将暴露于潮湿、腐蚀性或含硫的大气环境中；
- 系统要求极长期稳定，且维护困难（如空间载荷、密封系统）；
当然，在具体实施过程中，请务必要与专业的镀膜供应商深入沟通，明确好目标参数，例如：
- 目标波长范围
- 入射角度
- 激光功率/能量密度（若是激光应用）
- 环境条件
- 是否需要及何种保护膜
- 基底材料的选择（常选用热膨胀匹配好的金属或硅、锗等红外材料）
好了，关于反射镜表面镀金的介绍，我们今天就讲到这里，希望你能有所收获。
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