[發明專利]利用F-P干涉效應的激光與紅外兼容隱身膜系結構

在審

• 申請號: 202210549199.8
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN115453673A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王龍;汪劉應;劉顧;葛超群;唐修檢;許可俊;王文豪;王偉超;胡靈杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G02B5/08
• 分類號: G02B5/08;G02B1/00;G02B1/10;G02B1/115
• 代理公司: 濟南光啟專利代理事務所(普通合伙) 37292
• 代理人: 李曉平

本發明公開了一種利用F?P干涉效應的激光與紅外兼容隱身膜系結構，屬于多波段兼容隱身材料技術領域。其基本結構為[AB]ⁱT^j[AB]ⁱ[M₁DM₂]，其中i、j為介質膜層的排列周期數，i取值為1或2；j取值為0或1；所述介質層A、介質層B、介質層T、電介質層D的材料獨立地選自ZnS、ZnO、ZnSe、Al₂O₃、SiO₂、TiO₂；所述M₁DM₂為金屬?電介質?金屬膜系結構，金屬層M₁、金屬層M₂的材料獨立地選自Ag、Au、Al。本發明的膜系結構具備有1.06μm、10.6μm多激光頻域窄帶低反射特征，以及1～2.5μm、3～5μm與8～14μm多波段紅外窗口的寬域高反射特征，具有較強的多頻譜兼容隱身能力，具有非常重要的軍事應用價值。

技術領域

本發明涉及一種利用F-P干涉效應的激光與紅外兼容隱身膜系結構，屬于多波段兼容隱身材料技術領域。

背景技術

現代戰場上的探測與制導技術已經日益多樣化，雷達、激光、紅外和可見光等多波段先進軍事偵察設備均被聯合應用，尤其是紅外被動探測與激光主動探測已經普通形成多模式復合制導方式，被廣泛應用于導彈等精確制導的非對稱致命打擊武器。因此，發展可見光、紅外、激光及雷達波等多頻譜兼容隱身防護體系已經成為當今隱身領域的一個重要課題，以規避多源探測的高精度鎖定與摧毀打擊，提升軍事裝備的戰場生存能力與突防能力。

激光探測與制導波段主要是YAG激光器對應的1.06 μm、二氧化碳激光器對應的10.6 μm，傳統的激光隱身手段通常采用稀土、半導體、等離子、導電聚合物等強吸收材料的涂敷，以期望對激光波段的反射率能降至最低水平。紅外探測器工作波段主要利用近波段1～2.5 μm、中波段3～5 μm、長波段8～14 μm三個紅外大氣窗口波段，傳統的紅外隱身手段主要依賴于金屬填料、半導體填料、電介質/金屬多層復合膜、類金剛石碳膜等低發射率涂層技術，以期望對熱紅外光波具備高反射率，以減小紅外熱吸收，實現紅外低發射率效果。然而，激光波長分別處于近紅外與遠紅外兩個紅外窗口波段，若要實現對被動式紅外探測與主動式激光探測兩者的兼容隱身，就必須同時提高材料的紅外反射率和降低激光波長處的反射率，這兩種隱身原理在某種意義上相互矛盾，很難被傳統的隱身材料所實現。特別是，實現多頻域激光與多波段紅外的兼容隱身將涉及跨頻域、寬頻域、隱身原理矛盾相克等限制，從而成為多頻譜兼容隱身技術迫需攻克的主要“瓶頸”性難題。隨著激光與紅外在探測與制導中扮演著日益重要的關鍵角色，實現1.06 μm、10.6 μm等激光頻域與近中遠多波段紅外兼容隱身材料技術己經成為軍事領域的一個重要課題。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供了一種利用F-P干涉效應（Fabry-Perot，法布里-珀羅）的激光與紅外兼容隱身膜系結構。本發明利用F-P腔干涉與特殊光子晶體的組合，設計了特定構型的多層結構薄膜材料，協同發揮F-P腔相消干涉、光子禁帶、光子局域的綜合效應，實現了激光與紅外兼容型多頻譜隱身功能，為提升軍事裝備的戰場生存能力提供了重要技術支撐。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種利用F-P干涉效應的激光與紅外兼容隱身膜系結構，其基本結構為 [AB]iTj[AB]i[M1DM2]，其中i、j為介質膜層的排列周期數，i取值為1或2；j取值為0或1；

所述介質層A、介質層B、介質層T的材料獨立地選自ZnS、ZnO、ZnSe、Al2O3、SiO2、TiO2；