專利名稱:一種多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多波段兼容隱身技術(shù)，具體是一種利用二維復(fù)合結(jié)構(gòu)調(diào)制的多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隱身技術(shù)是利用一定的技術(shù)手段控制目標(biāo)表面的熱輻射光譜特性使得目標(biāo)不受探測(cè)系統(tǒng)的威脅?，F(xiàn)代隱身技術(shù)主要包括雷達(dá)隱身技術(shù)、可見(jiàn)光隱身技術(shù)、激光隱身技術(shù)和紅外隱身技術(shù)等。多波段兼容隱身技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光、紅外、激光、雷達(dá)等多個(gè)波段的隱身兼容。
多波段兼容隱身是隱身技術(shù)領(lǐng)域：
的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光、紅外、激光兼容的多波段隱身必然要面對(duì)很多矛盾，每增加一個(gè)波段的兼容難度會(huì)大幅增加。紅外與激光隱身的矛盾是所有矛盾因素中最為顯著的，其難點(diǎn)在于在同一波段里主被動(dòng)的復(fù)合。
目前，解決遠(yuǎn)紅外8 14 μ m與激光10. 6 μ m的兼容問(wèn)題的主要方法為光譜挖孔和利用動(dòng)態(tài)熱輻射理論解決。利用光譜挖孔能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的紅外與激光兼容控制，但是這種方法仍存在一定的問(wèn)題。對(duì)比文獻(xiàn)(時(shí)家明，一維摻雜光子晶體用于遠(yuǎn)紅外與激光兼容隱身分析，紅外技術(shù)，2010)利用摻雜光子晶體薄膜通過(guò)疊加光子帶隙，得到了非常好的光譜兼容特性，實(shí)現(xiàn)了 8 14 μ m遠(yuǎn)紅外隱身和I. 06 μ m或10. 6 μ m激光隱身的兼容，證明了這種一維摻雜光子晶體實(shí)現(xiàn)的“光譜挖孔”效果用于解決紅外與激光這一兼容難題的可行性。光譜挖孔在理論上具有可行性，但是在工藝實(shí)施上存在非常大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多波段兼容隱身的結(jié)構(gòu)，它能良好地實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光、中遠(yuǎn)紅外、I. 06 μ m和10. 6 μ m激光等多波段的兼容隱身。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)和SiC “蛾眼”結(jié)構(gòu)，其中“蛾眼”結(jié)構(gòu)復(fù)合于Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)之上。所述Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)由Ag膜層和ZnS膜層層層交替疊加構(gòu)成。所述Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)的膜層數(shù)大于等于10層，Ag膜層厚度小于20nm，ZnS膜層厚度小于I μ m。所述SiC “蛾眼”結(jié)構(gòu)為周期性排布在基底上的錐臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)，“蛾眼”結(jié)構(gòu)的周期即相鄰錐臺(tái)之間的距離P=O. 8 8 μ m，錐臺(tái)的底面圓直徑D=O. 6 6 μ m,錐臺(tái)的頂面圓直徑d=0. 3 3 μ m,錐臺(tái)的深度H=6 60 μ m,錐臺(tái)的基底厚度B=O. 2 20 u nio
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)(1)采用SiC “蛾眼”結(jié)構(gòu)取代膜層，避免了膜系層數(shù)過(guò)多帶來(lái)的弊端；(2)采用兩種結(jié)構(gòu)疊加的方式，具有更靈活的光譜控制特性；
(3)通過(guò)引入SiC “蛾眼”結(jié)構(gòu)，解決了遠(yuǎn)紅外與10. 6 μ m激光的矛盾，并且通過(guò)Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)與SiC “蛾眼”結(jié)構(gòu)復(fù)合實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光、中遠(yuǎn)紅外、1.06 μ m和10. 6 μ m激光等多波段
的兼容。


圖I是根據(jù)本發(fā)明提出的“蛾眼”結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明提出的多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明提出的多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性圖，其中，a)整體光譜特性，b) 380nm-lIOOnm光譜特性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明提出的具體結(jié)構(gòu)的特征及性能。
結(jié)合圖1，圖中周期性排布在基底上的錐臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)屬于典型的“蛾眼”結(jié)構(gòu)，旨在利用“蛾眼”結(jié)構(gòu)優(yōu)異的減反性能實(shí)現(xiàn)10. 6 μ m激光的高吸收與遠(yuǎn)紅外高反射的兼容，其中P表示“蛾眼”結(jié)構(gòu)的周期(相鄰錐臺(tái)之間的距離)，P=O. 8^8 ( μ m) ;D表示錐臺(tái)的底面圓直徑，D=O. 6^6 ( μ m) ;d表示錐臺(tái)的頂面圓直徑，d=0. 3^3 ( μ m)出表示錐臺(tái)的深度，H=6 60 ( μ m) ; B表示錐臺(tái)的基底厚度，B=O. 2 20 ( μ m)?！岸暄邸苯Y(jié)構(gòu)的材料采用SiC極性材料，主要是從表面電磁波理論角度出發(fā)，利用SiC材料的材料參數(shù)及其色散關(guān)系的特殊性實(shí)現(xiàn)10. 6 μ m激光波段高吸收光譜調(diào)制。本發(fā)明采用電磁場(chǎng)仿真軟件CST優(yōu)化設(shè)計(jì)“蛾眼”結(jié)構(gòu)的特征尺寸，通過(guò)控制“蛾眼”結(jié)構(gòu)的特征尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的光譜特性控制，從而很好地解決10. 6 μ m激光的高吸收與遠(yuǎn)紅外高反射的矛盾兼容。
結(jié)合圖2，多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)由膜系結(jié)構(gòu)和“蛾眼”結(jié)構(gòu)兩部分組成，在膜系結(jié)構(gòu)上面復(fù)合“蛾眼”結(jié)構(gòu)，有效地解決了單一膜系結(jié)構(gòu)膜層過(guò)多的難題。膜系結(jié)構(gòu)是由銀(Ag)和硫化鋅(ZnS)兩種材料層層交替構(gòu)成，其作用是實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光、激光I. 06 μ m和中遠(yuǎn)紅外兼容，層數(shù)以及各膜層厚度通過(guò)現(xiàn)有膜系設(shè)計(jì)軟件TFC優(yōu)化，得到大于10層的膜層數(shù)，銀膜層厚度小于20nm，ZnS膜層厚度小于I μ m的Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)。將SiC “蛾眼”結(jié)構(gòu)復(fù)合于膜系結(jié)構(gòu)之上，利用復(fù)合結(jié)構(gòu)替代單一膜系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光、中遠(yuǎn)紅外、1.06 μ m和10. 6 μ m激光等多波段的兼容隱身。
例如，當(dāng)“蛾眼”結(jié)構(gòu)的周期Ρ=2 μ m,錐臺(tái)的底面圓直徑D=L 5 μ m，錐臺(tái)的頂面圓直徑d=l μ m,錐臺(tái)的深度Η=15 μ m，錐臺(tái)的基底厚度Β=2 μ m ; 14層膜系結(jié)構(gòu)各膜層厚度由下向上分別為5. 47nm、39. 90nm、15. 49nm、56. 17nm、12. 68nm、65. 15nm、7. 50nm、64. 64nm、
4.77nm、92. 03nm、6. llnm、60. 83nm、10. 33nm、34. 54nm 時(shí)，光譜特性如圖 3 所示，可見(jiàn)光(O. 38 μ πΓθ· 78 μ m)平均透射率達(dá)到60%以上，中遠(yuǎn)紅外(3 μ m 5 μ m和8 μ m 14 μ m)平均反射率達(dá)到90%以上，激光(I. 06 μ m和10. 6 μ m)吸收率達(dá)到90%以上，很好地實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光、中遠(yuǎn)紅外、I. 06 μ m和10. 6 μ m激光等多波段的兼容隱身。
權(quán)利要求
1.一種多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于包括Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)和SiC“蛾眼”結(jié)構(gòu)，其中“蛾眼”結(jié)構(gòu)復(fù)合于Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)由Ag膜層和ZnS膜層層層交替疊加構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I或2所述的多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)的膜層數(shù)大于等于10層，Ag膜層厚度小于20nm，ZnS膜層厚度小于I μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在干所述SiC“蛾眼”結(jié)構(gòu)為周期性排布在基底上的錐臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)，“蛾眼”結(jié)構(gòu)的周期即相鄰錐臺(tái)之間的距離P=O. 8^8 μ m，錐臺(tái)的底面圓直徑D=O. 6飛μ m，錐臺(tái)的頂面圓直徑d=0. 3^3 μ m，錐臺(tái)的深度H=6 60 μ m,錐臺(tái)的基底厚度B=O. 2 20 μ m。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多波段兼容隱身復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)和SiC“蛾眼”結(jié)構(gòu)，其中“蛾眼”結(jié)構(gòu)復(fù)合于Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)之上，Ag/ZnS膜系結(jié)構(gòu)由Ag膜層和ZnS膜層層層交替疊加構(gòu)成。本發(fā)明能良好地實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光、中遠(yuǎn)紅外、1.06μm和10.6μm激光等多波段的兼容隱身，具有靈活的光譜控制特性。
文檔編號(hào)F41H3/00GKCN102706220SQ201210200309
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月15日
發(fā)明者何雪梅, 宣益民, 李強(qiáng), 王彬彬, 韓玉閣 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan