基于微纳多层结构的可见光-红外频谱特性调控研究

发布时间：2024-06-14 05:30

　　近些年来,随着当前可见光识别和红外光热探测手段的快速发展并且集成一体化技术的成熟,传统针对单一波段和用途伪装的常规目标已经“无所遁形”,其被发现概率持续显著提升。因此,作为一类有效频谱特性调控手段,应用于目标表层的可见光-红外兼容伪装材料或者结构已然成为当前及未来军事反侦察领域的研究热点。然而目前主要兼容伪装手段仍然存在迷彩颜色属性偏差或红外发射率偏高的问题。为此,我们以微纳多层结构为模型,系统地提出了两种可见光-红外兼容伪装新结构体系;并从电磁传输和材料物理机制出发,深入研究了新体系应用于兼容伪装领域的诸多相关性能参量的客观规律和内在作用机理。主要内容如下:首先,分别探究了红外大气窗口光子带隙(Photonic Bandgap,PBG)设计和可见光薄膜等倾干涉效应(Equal Inclination Interference Effect)呈色原理;基于此,提出了微纳多层结构的串联伪装设计思路,并成功制备了单色迷彩-红外低发射率兼容伪装结构H_s/Ge(ZnS/Ge)³(H_s为干涉调控层厚度)。此外,进一步从微观形貌、电...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1(a)核-壳等离子散射体隐身衣模型;(b)异向介质等离子散射体隐身衣模型

料必然存在表面散射效应（ScatteringEffect），这是阻碍光学伪装的一大障1所示，Engheta等通过在特定散射体表面包覆薄层等离子体材料（介电常成核-壳结构，达到在特定等离子体谐振频率处有效消除特定散射基体横模式）散射的目的，最终实现对于常规观察者隐身的效果。该....

图1.2保角变换法隐身示意图，左图为实空间，右图为虚空间上下2个黎曼叶

华中科技大学博士学位论文rcle）和圈外（ExteriorCircle）；右图为变换后对应虚空间中的2个x-y黎曼叶，分上叶（UpperSheet）和下叶（LowerSheet）。其对应关系为：实空间圈外对应虚空间层黎曼叶，实空间圈内对应虚空间下层....

图1.3非欧变换法隐身原理示意图

图1.3非欧变换法隐身原理示意图。摘自[25]英国帝国理工大学Pendry等提出最早的坐标变换思想用以解参数（介电常数和磁导率）的计算问题，最终衍变成tionOptics）[28]。直到2006年，该理论才由Pendry研究小组付衣[29]。根据在不同坐标系统....

图1.4变换光学机制下的光线追踪轨迹；(a)二维截面，(b)三维视图

图1.4变换光学机制下的光线追踪轨迹；(a)二维截面，(b)三维视图。摘自[29]图1.5地毯式隐身衣隐身原理示意图；(a)实空间，(b)虚空间。摘自[32]2可见光迷彩及颜色设计研究进展可见光迷彩作为当前主要的可见光伪装手段已经广泛运用在单兵装备、移动载具器、....

本文编号：3994215