一維光子晶體在紅外隱身材料應(yīng)用方面的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的進步，各類先進探測器以及精確制導(dǎo)技術(shù)獲得了快速發(fā)展，雷達(dá)和紅外探測技術(shù)作為常用的探測技術(shù)也在軍事探測方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這些先進的探測技術(shù)和手段，將會使得傳統(tǒng)軍事目標(biāo)系統(tǒng)面臨的威脅越來越大。所以，怎樣最大程度地降低暴露目標(biāo)物體的特征，已經(jīng)引起了全世界科學(xué)家們的廣泛關(guān)注和重視。因此，隱身技術(shù)儼然已成為最重要的和最可靠的軍事戰(zhàn)術(shù)技術(shù)。隱身材料技術(shù)中最重要的研究方向是針對雷達(dá)和紅外的兼容隱身功能。然而，由于軍事隱身材料在

2、雷達(dá)波段范圍內(nèi)，要求具有高的吸收率和低反射率，而在紅外波段卻往往要求具有低發(fā)射率。要想在上述兩個波段同時具有高吸收和低發(fā)射是非常困難的。目前，雖然有大量的研究都集中在了雷達(dá)吸波材料上面，并且在雷達(dá)波段取得了優(yōu)良的雷達(dá)隱身性能，但這些雷達(dá)吸波材料在紅外波段卻具有較高的發(fā)射率。也有很多研究報道，在紅外波段也可以取得較低的發(fā)射率，但在雷達(dá)波段通常會展示出較高的反射率。但是，關(guān)于雷達(dá)紅外兼容隱身方面的報道卻少之又少。
　　在過去的研究中，

3、由于光子晶體在對內(nèi)部光源的輻射控制方面具有極大的應(yīng)用潛力而得到了人們越來越多的關(guān)注，它對能量位于禁帶范圍內(nèi)的入射電磁波具有較高的反射率特性。這些光子晶體材料具有不同于單一介質(zhì)和金屬的獨特電磁學(xué)性質(zhì)，它可以禁止某些具有特定頻率的電磁波傳播。我們也可以將這些光子晶體叫做光子帶隙材料，沒有任何光子態(tài)密度存在。所以紅外隱身可以由光子禁帶落在紅外波段的光子晶體材料來實現(xiàn)。
　　在本文中，提出并通過數(shù)值計算以及實驗等方面設(shè)計了一種可應(yīng)用于雷達(dá)

4、-紅外兼容隱身的新型雙異質(zhì)結(jié)復(fù)合光子晶體材料。首先，根據(jù)薄膜光學(xué)理論中的傳輸矩陣方法計算了所設(shè)計結(jié)構(gòu)的傳輸特性，該結(jié)構(gòu)由具有不同厚度的鍺層和硫化鋅層組成。計算結(jié)果表明，一維光子晶體在單一波段范圍內(nèi)，隨著周期數(shù)的增加可以獲得超高的反射率。然后，基于分布式布拉格反射微腔原理，提出了由四個周期光學(xué)厚度分別為0.797μm、0.592μm、1.480μm和2.114μm的光子晶體所組成的雙異質(zhì)結(jié)復(fù)合光子晶體結(jié)構(gòu)。計算結(jié)果表明，所設(shè)計的雙異質(zhì)結(jié)光