收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一维光子晶体在红外隐身材料应用方面的设计与实现

王志迅  
【摘要】:随着现代科技的进步,各类先进探测器以及精确制导技术获得了快速发展,雷达和红外探测技术作为常用的探测技术也在军事探测方面得到了越来越广泛的应用。这些先进的探测技术和手段,将会使得传统军事目标系统面临的威胁越来越大。所以,怎样最大程度地降低暴露目标物体的特征,已经引起了全世界科学家们的广泛关注和重视。因此,隐身技术俨然已成为最重要的和最可靠的军事战术技术。隐身材料技术中最重要的研究方向是针对雷达和红外的兼容隐身功能。然而,由于军事隐身材料在雷达波段范围内,要求具有高的吸收率和低反射率,而在红外波段却往往要求具有低发射率。要想在上述两个波段同时具有高吸收和低发射是非常困难的。目前,虽然有大量的研究都集中在了雷达吸波材料上面,并且在雷达波段取得了优良的雷达隐身性能,但这些雷达吸波材料在红外波段却具有较高的发射率。也有很多研究报道,在红外波段也可以取得较低的发射率,但在雷达波段通常会展示出较高的反射率。但是,关于雷达红外兼容隐身方面的报道却少之又少。在过去的研究中,由于光子晶体在对内部光源的辐射控制方面具有极大的应用潜力而得到了人们越来越多的关注,它对能量位于禁带范围内的入射电磁波具有较高的反射率特性。这些光子晶体材料具有不同于单一介质和金属的独特电磁学性质,它可以禁止某些具有特定频率的电磁波传播。我们也可以将这些光子晶体叫做光子带隙材料,没有任何光子态密度存在。所以红外隐身可以由光子禁带落在红外波段的光子晶体材料来实现。在本文中,提出并通过数值计算以及实验等方面设计了一种可应用于雷达-红外兼容隐身的新型双异质结复合光子晶体材料。首先,根据薄膜光学理论中的传输矩阵方法计算了所设计结构的传输特性,该结构由具有不同厚度的锗层和硫化锌层组成。计算结果表明,一维光子晶体在单一波段范围内,随着周期数的增加可以获得超高的反射率。然后,基于分布式布拉格反射微腔原理,提出了由四个周期光学厚度分别为0.797μm、0.592μm、1.480μm和2.114μm的光子晶体所组成的双异质结复合光子晶体结构。计算结果表明,所设计的双异质结光子晶体结构在红外双波段3~5μm和8~14μm范围内具有大于0.99的超高反射率,并且实验结果与计算仿真结果吻合的较好。进一步实验结果表明,与传统红外隐身材料相比该结构在红外双波段3~5μm和8~14μm的发射率分别低至0.073和0.042。另外,由于该结构在雷达波段具有超高透射特性,可以用来构建雷达红外兼容隐身材料。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 武东升,顾培夫,刘旭,李海峰;一维光子晶体及其应用[J];激光与光电子学进展;2001年12期
2 黄弼勤,顾培夫;一维光子晶体反常折射的数值分析[J];光子学报;2004年10期
3 刘启能;;一维光子晶体能带全貌特征的色散研究[J];激光杂志;2007年02期
4 顾国昌,李宏强,陈洪涛,陈鸿,吴翔;一维光子晶体材料中的光学传输特性[J];光学学报;2000年06期
5 张拥华,仇欣杰,李宏强,陈鸿;一维光子晶体研究进展[J];物理;2001年10期
6 周鹏,游海洋,王松有,李合印,杨月梅,陈良尧;金属插层对一维光子晶体中光传输特性的影响[J];物理学报;2002年10期
7 段晓峰,牛燕雄,张雏,张存善;一维光子晶体的光学传输特性分析[J];光子学报;2003年09期
8 张翔,李承芳;一维光子晶体研究简介[J];光学与光电技术;2003年02期
9 龚益玲,许震宇,张若京;一维光子晶体的带隙分析[J];同济大学学报(自然科学版);2004年07期
10 耶红刚,陈光德;组合一维光子晶体全能反射器[J];光子学报;2005年08期
11 黄晓琴,崔一平;一维光子晶体非线性色散特性的分析[J];光子学报;2005年03期
12 许震宇;;机械可调一维光子晶体[J];同济大学学报(自然科学版);2006年07期
13 许刚;;光脉冲通过一维光子晶体的时空行为[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2006年03期
14 苑秋红;;一维光子晶体光学传输特性的研究[J];实验科学与技术;2006年S1期
15 董建文;陈溢杭;汪河洲;;含奇异材料的掺杂一维光子晶体色散关系和空间局域度理论[J];物理学报;2007年01期
16 石宗华;耿继国;闫珂柱;;一维光子晶体的折射率研究[J];量子光学学报;2007年01期
17 谢东华;;一维光子晶体微谐振腔性能分析[J];西安邮电学院学报;2007年03期
18 耿继国;王振东;马传涛;;一维光子晶体的折射特性研究[J];泰山学院学报;2007年06期
19 刘广平;宣益民;韩玉阁;;一维光子晶体在热光伏技术中的应用[J];光子学报;2008年01期
20 方云团;;一维光子晶体结构参数的随机扰动对其光学特性的影响[J];人工晶体学报;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许震宇;;应变可调一维光子晶体[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 彭景翠;夏辉;翦之渐;李宏建;张振华;瞿述;周仁龙;;一维光子晶体中原子的自发辐射[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 许震宇;;一维光子晶体的压力可调性[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
4 沈淮中;张俊虎;王占华;武雨昕;王昭一;杨柏;;银纳米粒子掺杂的聚合物一维光子晶体的制备[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G:光电功能高分子[C];2013年
5 高艳;王海锋;;缺陷一维光子晶体传输特性的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
6 杜桂强;刘念华;;含有多缺陷的一维光子晶体的完全透射及应用[A];第十一届全国量子光学学术报告会论文集[C];2004年
7 杜启明;曾勇;;随机型单负一维光子晶体的能带[A];中国铁道学会铁道工程学会工程地质与路基专业委员会第二十三届年会论文集[C];2012年
8 王利;王风丽;吴文娟;王洪昌;林小燕;王占山;吴永刚;陈玲燕;;具有共振腔模式的一维光子晶体结构[A];2004年光学仪器研讨会论文集[C];2004年
9 刘念华;朱诗尧;;光脉冲通过一维光子晶体的超快光速与极慢光速传播[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
10 王利;王风丽;王占山;吴永刚;陈玲燕;;具有共振腔模式的一维光子晶体结构[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李华;基于聚苯胺的兼容型红外电致变色器件研究[D];国防科学技术大学;2013年
2 沈淮中;纳米粒子/一维光子晶体复合体系的制备及性质研究[D];吉林大学;2016年
3 陈苏;新型一维光子晶体的制备和传输特性的研究[D];武汉大学;2009年
4 侯鹏;含复合缺陷的一维光子晶体的非线性传输特性的研究[D];上海大学;2009年
5 王占华;刺激—响应聚合物复合一维光子晶体[D];吉林大学;2011年
6 强海霞;一维光子晶体全向反射镜和滤波器的设计及特性研究[D];南京理工大学;2011年
7 邓立儿;一维光子晶体的理论计算及三维反蛋白石结构的研究[D];北京交通大学;2010年
8 蒋美萍;一维光子晶体的光子带隙、光学双稳态和相位共轭波[D];南京理工大学;2006年
9 李延辉;一维光子晶体表面波及其传感应用研究[D];山东大学;2014年
10 陈溢杭;含特异材料的一维光子晶体中的缺陷模性质研究[D];中山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗砚浓;一维光子晶体表面模的理论研究[D];广西大学;2015年
2 盛晓畅;半无限一维光子晶体的反射率[D];南昌大学;2015年
3 陈涛;太赫兹波高Q一维光子晶体腔与传感应用[D];中国计量学院;2015年
4 姚翀;二氧化钛/氧化石墨烯一维光子晶体薄膜的制备及其应用研究[D];东南大学;2015年
5 胡迎宾;一维光子晶体态密度特性及带隙结构变化规律的研究[D];安徽大学;2016年
6 陈位荣;基于多孔硅一维光子晶体微阵列器件的研究[D];新疆大学;2016年
7 任姣雨;基于二氧化钛/氧化石墨烯环境增强响应薄膜制备及应用研究[D];东南大学;2015年
8 仲义;一维光子晶体负折射透镜的柱矢量光束焦场调控[D];南京邮电大学;2016年
9 武慧南;准周期一维光子晶体倍频特性研究[D];哈尔滨理工大学;2016年
10 陆亚东;基于一维光子晶体的角度与频率选择方法研究[D];西南交通大学;2016年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978