[發明專利]隱身材料太赫茲反射率的測量系統

有效

• 申請號: 201310269542.4
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103335951A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 周遜;郭超;羅振飛;李賾宇;王度;張慶偉
• 申請（專利權）人: 成都精密光學工程研究中心
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

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技術領域

????本發明屬于太赫茲技術領域，具體涉及一種隱身材料太赫茲反射率的測量系統。

背景技術

????目標達到隱身目的的技術手段主要有兩種：一是采用隱身形體設計，使雷達發射的電磁波經目標反射到雷達接收天線上的回波功率最小；另一種是在飛行器的外表面涂覆一層能吸收雷達波能量的材料。一般綜合這兩種技術手段來減小目標的雷達散射截面（RCS），如果使雷達回波信號能量小于雷達接收機的靈敏度，則雷達無法探測到目標，或者說飛行器實現了隱身。目前飛機隱身技術的發展有兩個明顯趨勢：一是發展高性能隱身飛機，其RCS≤0.01m²；二是發展準隱身飛機，其RCS為0.5~2m²。前者須綜合運用外形隱身技術和雷達吸波材料技術等技術途徑才能達到，因此難度大、耗資多；而后者則主要是應用雷達吸波材料來改進在役、在研飛機，因而難度不大、費用也不高、效果顯著。此外，外形技術還受到飛機氣動要求的制約，隨之出現的問題是氣動性能的變化（一般是變壞）和強度的降低，而使用雷達吸波材料可以在幾乎不影響飛機氣動和強度性能的情況下減縮其RCS，特別適用于一些無法或難以采取外形措施的部件，如彈翼、機翼前緣部位等，所以研究和開發高性能的雷達吸波材料成為各國軍事技術領域中的一個重大課題。

????目前絕大部分雷達工作于0.5~18?GHz微波頻段，隱身飛行器選用的吸波材料對于這個頻段有良好的吸波特性，反射率一般能低于-10dB。即便如此，由于必須綜合考慮成本、力學性能、吸收性能等諸多因素，微波隱身材料的吸收頻帶還很難滿足寬頻帶吸收的要求。太赫茲（THz）波的頻率要比微波高出一兩個量級，能夠覆蓋GHz至THz頻率范圍，遠遠大于微波隱身材料的工作頻段，因而微波隱身材料的窄頻帶吸波能力在THz波段就會暴露出局限性；加之THz波的頻率較高，比微波具有更高的空間分辨率，因此利用THz波有望實現對微波隱身目標的偵測。

國內微波吸收材料研究較多，其中航空航天大學、北京航空材料研究所、南京大學、南京工業大學等已研制了部分微波吸收材料，但微波隱身材料對THz波的反射及透射特性研究尚未見報道。

發明內容

本發明提出一種隱身材料太赫茲反射率的測量系統及方法。旨在解決隱身材料的太赫茲波反射率測量問題。

為達到上述目的，采用如下技術方案：

????一種隱身材料太赫茲反射率的測量系統，其特征在于包括：

????太赫茲激光器，用于發出太赫茲激光；

????分束鏡，將激光分成兩束；

????樣品臺，放置待檢測物品；

功率計，測量太赫茲功率；

離軸拋物面鏡，對太赫茲激光聚焦到所述功率計上；

????太赫茲探測器，測量所述分束鏡分出小部分太赫茲激光；

????所述的太赫茲激光器發出的太赫茲激光，經過太赫茲分束鏡，激光被分為兩束，一束為透射光，入射到待測隱身材料樣品表面，反射波由離軸拋物面鏡收集并聚焦到功率計上；另一束為反射光，被太赫茲探測器接收。

????進一步地，所述的隱身材料太赫茲反射率的測量系統，包括置于所述隱身材料太赫茲反射率測量光路中的HeNe激光器，位于HeNe激光器前、對其發出的激光進行反射的反射鏡。

進一步地，所述的隱身材料太赫茲反射率的測量系統，其特征在于，包括以下內容：從HeNe激光器發出的激光，經反射鏡反射后打在太赫茲分束片上分成兩束，一束為透射光，照到擋板上；另一束為反射光，進入太赫茲激光器，被太赫茲激光器內部的鏡片反射后原路返回，再由太赫茲分束片分成兩束，透射光即為輔助光，反射光則原路返回到HeNe激光器位置；仔細調節反射鏡的角度，使HeNe激光器上的反射光斑與出光口重合，并使平移HeNe激光器不改變反射光斑位置。

本發明的有益效果如下：

????1.?利用本發明提供的測量系統和測量方法，可以對隱身材料太赫茲反射率進行很好的測量，以彌補目前微波隱身材料對THz波的反射及透射特性研究尚未見報道的空缺。

????2.?本發明中，采用離軸拋物面鏡作為太赫茲反射信號的匯聚裝置，可提高信號的匯聚效果，為太赫茲功率的檢測準確性提供保障。

????3.?本發明中，采用分束鏡將太赫茲激光分成兩束，從太赫茲激光器發出的太赫茲激光，經過太赫茲分束鏡，分為兩束，其反射光被太赫茲探測器接收，用于抵消太赫茲激光器輸出功率不穩定性造成的測量影響。為隱身材料太赫茲反射率的測量準確性提供保障。