当需要在宽光谱范围内的高反射率时，使用金属反射镜。与电介质反射镜不同，金属反射镜的反射率并不十分依赖于偏振光的入射角。与电介质反射镜相比，金属反射镜的主要缺点是在给定波长下反射系数略小，辐射电阻明显较小。

1. 铝制镜子

2.银镜

3.金镜

铝反射镜

铝反射镜由于其从紫外到远红外和太赫兹范围的良好反射，低成本和高抵抗外部影响，仍然是最常用的金属反射镜。与空气接触，铝形成一层铝2O3氧化物几纳米厚。该层在光学上是透明的，非常致密且化学性质稳定。该层提供了铝膜最高的耐化学性，但不能保护其免受机械影响。如果预计不会对镜子产生这种影响，则可以使用没有保护的铝层。例如，在科学仪器内部，当保护层可能是不良干扰或吸收的来源时，这种镜子非常有用。

未受保护的铝膜的反射

图 1.未受保护的铝膜的反射

但通常需要对反射层进行额外的保护。

1.1. 受保护的铝

1.1.1.带 SiO 的铝制反射镜2和SiO保护涂层是最常用的。这种涂层的机械强度足以满足大多数应用，但可以减少紫外线中的反射。此外，它具有3μm（水）和9-11μm（Si-O键）的一些吸收。

波长，微米 平均反射率，% 损伤阈值，

J/厘米2，50 ns脉冲

0.25-20.0 >90 0.25-0.3

具有SiO2保护涂层的铝膜的反射光谱。

图 1.1.具有SiO的铝膜的反射光谱2保护涂层。

1.1.2. 作为 SiO2,甚至更多的SiO，在短于250nm的波长下表现出高吸收，这种镜子在深紫外下是坏的。对于在200-250 nm范围内工作的反射镜，最好使用MgF2层作为保护。它减少了保护中的吸收损失，但其机械强度较低。GUF中损失的另一个重要因素是散射;为了减少它，铝应该以特殊的方式喷涂。

增强型铝

代替单层保护，可以在铝膜的顶部制作多层结构，这将略微增加可见光或近红外范围内的反射。在“放大”范围之外，反射将低于裸铝。损坏阈值也保持在未受保护的铝的水平。

Wavelength, μm Average reflectance, % Damage threshold,

J/cm2, 50 ns pulse

0.4-0.7 >93 0.25-0.3

Reflection of “enhanced” aluminum

Fig. 1.2.А. Reflection of “enhanced” aluminum

Comparison of reflection of enhanced, standard and unprotected aluminum films

Fig. 1.2.В. Comparison of reflection of enhanced, standard and unprotected aluminum films

1.3. Metal-dielectric Mirrors

By increasing the number of dielectric layers on top of the aluminum film, reflection above 99% in the required spectral region can be achieved. A high-grade dielectric mirror is created on top of the aluminum film. The advantage of this design in comparison with the standard dielectric mirror is a high reflection in the entire spectral range and a lower sensitivity of the structure to a change in the angle of incidence and polarization of light. But the damage threshold of these structures remains low, for this reason they are not to be used in power optics.

金属电介质反射镜的反射。

图 1.3.金属电介质反射镜的反射。

2. 银镜

银镜与铝镜的不同之处在于，在可见光和红外范围内的反射率较高，但在紫外线下反射明显更差。与铝不同2O3，氧化银不能在银表面形成坚固稳定的薄膜，也不能为金属提供机械或化学保护。这就是为什么即使镜子受到机械影响，使用没有保护层的银镜也几乎是不可能的。

波长，微米 平均反射率，% 损伤阈值，

J/厘米2，50 ns脉冲

0.4-0.7 >95 0.25-0.3

3-15 >98

2.1. 银与保护

用介电膜保护银层使结构具有机械和化学耐受性。

Reflection of a silver film with a protective coating.

图 2.1.带有保护涂层的银膜的反射。

2.2. “密封”银

即使保护膜中最小的孔隙也允许银与空气，酸性气体和水发生化学反应。银镜的使用寿命会因来自环境的重载荷而显着降低，例如高温和高湿度，高工业空气污染。在特殊的附加工艺中应用额外的保护层，可以“密封”保护膜（也在镜子的边缘）中的孔，并显着延长产品的使用寿命。这对于位于难以到达的地方的设备尤其重要。从光学上讲，这种涂层与标准p银几乎没有区别。

3. 金镜

金镜最常用于红外范围。对于波长短于600nm的光，来自金的反射非常低。黄金是化学中性的，所以即使没有保护层;它实际上不与大气中的气体和水相互作用。这允许在科学仪器中没有保护的情况下使用黄金，当保护层中的干涉或吸收线可能是不希望的。但应该记住，金层非常柔软，很容易被机械损坏。对于大多数应用，金应覆盖有氧化物保护结构。

波长，微米 平均反射率，% 损伤阈值，

J/厘米2，50 ns脉冲

0.6-20 >98 0.25-0.3