定义
金属镀膜镜面 现实金属矿物镀膜是在镜面基板的前表面。
常见类型的金属涂层镜子，例如家庭中广泛使用的银镜，其反射金属涂层位于玻璃基板的背面（通常在后面有额外的保护层）。 与这种方法相反，第一表面镜（也称为前表面镜）在前表面上具有反射涂层。 与第一个解释的第二表面镜相比，这导致了各种优势，这将在下一节中解释。
图1：第二表面和第一表面反射镜的比较。在前一种情况下，入射光穿过透明镜面基板，并且可能发生来自前表面的二次反射。
普通介电镜原则上也可以被认为是第一表面反射镜，但该术语通常仅适用于金属涂层反射镜。 这些可以用不同类型的基材制成——不仅用玻璃，还可以用金属基板，例如矩形或圆形前表面，以及平坦或弯曲的表面。
正面反射的后果
对于第一表面镜，反射光不需要通过镜面基板传播。 与第二个表面镜相比，这会对其性能产生以下影响：
- 镜面基板不能通过吸收某些波长区域来降低反射率。 因此，在需要区域宽的低损耗反射带（例如红外）的情况下，前表面反射镜是优选的。
- 由于基板的光学不均匀性引起的波前畸变不会发生。 基材只需要足够平坦。
- 对于非正常入射光，可以避免由于在玻璃基板中传播而导致的横向光束偏移。 此外，在成像应用中，由于第二表面镜的附加（较弱）前表面反射，无法获得重影图像。
- 对于法向入射，避免了基于前后表面反射贡献干扰的强色散。 （有关此类效应的详细信息，请参阅关于Gires-Tournois干涉仪的文章。
对于光学领域的许多应用，上述优势至关重要；一些例子：
- 激光反射镜（例如CO2激光器）一般需要是第一面镜。
- 成像应用程序通常需要它们来避免重影图像。
- 用于光谱学的宽带反射镜通常也用作前表面反射镜。
因此，第一表面反射镜在专业光学中很常见。 然而，与背面反射镜相比，它们有一个重要的缺点，即灵敏度要高得多。 可以触摸前表面，并且正面上的金属涂层比裸玻璃表面敏感得多。 例如，指纹很容易导致金属氧化，并且可能无法在保持完整光学质量的同时清洁此类镜子。 此外，湿气或腐蚀性气体可能会导致镜面涂层氧化。
受保护和增强的镜像
为了减轻灵敏度问题，部分也是为了进一步提高反射率，第一表面反射镜通常被制成保护镜或增强镜。 这意味着金属层覆盖着一层或多层介电材料，例如非晶态SiO2（二氧化硅）或Si3N4（氮化硅），可特别保护涂层免受氧化（失去光泽），并在较低程度上防止划伤。
严格来说，当金属层上有介电涂层时，主反射将不再发生在前表面。 然而，这种涂层非常薄，因此通常不被认为是提供额外的表面。
为了提高反射率，通常使用多层介电涂层；这导致增强的金属涂层，例如增强的银镜。 一种有效地将金属反射镜的大反射带宽与介电镜的较高反射率和损伤阈值相结合。 在某些情况下，涂层还针对色散进行了优化 - 主要用于超快激光器。
附加涂层的潜在缺点来自其偏斜的热膨胀系数。 这可能会导致问题，特别是当反射镜需要在宽温度区域操作时。 例如，光学望远镜就是这种情况。
例子
以下是受保护和增强型金属涂层镜的一些示例：
- 受保护的铝反射镜是相对便宜的可见光和近红外光谱区域的反射镜。 它们具有保护涂层，例如由一氧化硅制成，但不是特别增强的光学性能。
- 有紫外线增强铝反射镜，对低至 ≈250 nm的紫外线具有特别高的反射率。 通过介电多层镀膜实现的反射率增强通常在宽光谱范围内获得，即在可见光区域也是如此。 除了光学性能外，耐用性也得到了增强。
- 同样，红外增强金反射镜也可用，其在近红外甚至中红外中具有高反射率，例如高达20μm。
- 超快增强银反射镜在钛蓝宝石激光器（750-1000 nm）的整个波段上具有非常高的反射率和低色散。 涂层还可以防止银失去光泽，但最好将这种镜子保存在干燥的环境中。
也可以应用激光线涂层，这可以增强一条或多条特定激光线的反射率。
