[發(fā)明專利]雙頻域激光與多波段紅外兼容的智能隱身復(fù)合薄膜材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210549211.5
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN115061230B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王龍;汪劉應(yīng);劉顧;葛超群;唐修檢;柏林沖;王文豪;許可俊;王偉超;胡靈杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類號: G02B5/08
• 分類號: G02B5/08;G02B1/115;G02B1/10;G02B1/00
• 代理公司: 濟(jì)南光啟專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37292
• 代理人: 李曉平

本發(fā)明公開了一種雙頻域激光與多波段紅外兼容的智能隱身復(fù)合薄膜材料，屬于多波段兼容智能隱身材料技術(shù)領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)為：[AB]supgt;k/supgt;T[AB]supgt;k/supgt;[CD]M[CD]或[CD]M[CD][AB]supgt;k/supgt;T[AB]supgt;k/supgt;，k取值為1或2；所述介質(zhì)層T、介質(zhì)層M的材料獨立地選自過渡金屬氧化物或多晶硅；所述介質(zhì)層A、介質(zhì)層B、介質(zhì)層C、介質(zhì)層D中至少有一層的材料選自鹵化鹽、過渡金屬氧化物或多晶硅，其它層的材料獨立地選自ZnS、ZnSe、PbTe、Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Te、Ge、SiOsubgt;2/subgt;、TiOsubgt;2/subgt;或Sisubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;。本發(fā)明的智能隱身復(fù)合薄膜材料具備1.06μm、10.6μm雙頻域激光與近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外多波段紅外的兼容隱身功能，還具備光控、熱控、電控及其復(fù)合控制等多樣化調(diào)控方式的優(yōu)勢，具有非常重要的軍事應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙頻域激光與多波段紅外兼容的智能隱身復(fù)合薄膜材料，屬于多波段兼容智能隱身材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)場上軍事裝備目標(biāo)面臨著空、天、地、海多維度的探測威脅環(huán)境，一旦被發(fā)現(xiàn)就難以擺脫被精準(zhǔn)制導(dǎo)武器打擊而摧毀的威脅。當(dāng)前的探測與制導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)日益多樣化，涉及雷達(dá)、激光、紅外、可見光等多波段聯(lián)合偵察與多模式制導(dǎo)，通過多源多維探測信息融合能確保以極高精度鎖定并迅速摧毀目標(biāo)。但當(dāng)前的隱身技術(shù)存在功能單一、靜態(tài)被動的局限性，大多只能較好地規(guī)避單一波段探測，對多種聯(lián)合探測手段卻無所遁形。因此，發(fā)展可見光、紅外、激光及雷達(dá)波等多頻譜兼容隱身防護(hù)體系是當(dāng)今隱身領(lǐng)域的一個重要課題。

激光探測與制導(dǎo)波段主要為YAG激光器對應(yīng)的1.06?μm、二氧化碳激光器對應(yīng)的10.6?μm，這兩個激光波長正好分別處于近紅外與遠(yuǎn)紅外兩個紅外窗口波段。面對激光這種主動探測方式時，要求隱身材料或結(jié)構(gòu)對入射激光具有低反射率和高吸收率，從而大幅減小其回波功率。然而在面對紅外這種被動探測方式時，卻又希望隱身材料或結(jié)構(gòu)對紅外輻射具有高反射率和低發(fā)射率，從而有效地抑制紅外輻射。這兩種隱身原理在某種意義上相互矛盾，很難被傳統(tǒng)的隱身材料所實現(xiàn)，成為了多頻譜兼容隱身技術(shù)的“瓶頸”性難題。傳統(tǒng)的激光隱身材料主要有氧化銦錫（ITO，In₂O₃:Sn），摻鋁氧化鋅（AZO，ZnO:Al）、氧化鋅（ZnO）等摻雜半導(dǎo)體材料或稀土摻雜光譜轉(zhuǎn)換材料，而紅外隱身材料主要集中于金屬薄膜、半導(dǎo)體摻雜膜、電介質(zhì)/金屬多層復(fù)合膜、類金剛石碳膜等低發(fā)射率涂料。傳統(tǒng)的隱身材料始終難以調(diào)和這兩種隱身原理之間的矛盾（即紅外隱身要求材料具有高反射率，而激光隱身要求材料具有低反射率），無法實現(xiàn)激光與紅外的兼容隱身。光子晶體、選擇性吸收體等超構(gòu)材料因為具有較好的光譜選擇及紅外輻射調(diào)控特性成為突破激光與紅外兼容隱身的重要途徑。

軍事裝備往往會涉及山地、草原、荒漠等多樣化跨域作戰(zhàn)場景，即使同地域場景的光電熱磁目標(biāo)特性也會隨季節(jié)與時間的變化而變化。因此，軍事裝備若是采用靜態(tài)隱身方法，難以對周邊作戰(zhàn)背景環(huán)境實現(xiàn)高度融合，極易在跨多域環(huán)境作戰(zhàn)、全天時作戰(zhàn)或機(jī)動作戰(zhàn)過程中暴露。因此，可主動管控自身目標(biāo)特性的智能隱身技術(shù)成為隱身技術(shù)領(lǐng)域研究的另一個熱點與難點。當(dāng)前電致變發(fā)射率、相變吸熱等自適應(yīng)紅外隱身技術(shù)在國內(nèi)外隱身領(lǐng)域都受到了高度重視，但舉步維艱，進(jìn)展緩慢；而在激光的靜態(tài)隱身材料技術(shù)方面尚未完全取得工程化應(yīng)用的突破，在智能化隱身更是談之甚少。

總之，現(xiàn)有的隱身技術(shù)存在功能單一、靜態(tài)被動的局限性，大多只能較好地規(guī)避單一波段探測，無法同時應(yīng)對現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中多種聯(lián)合探測手段，給裝備的戰(zhàn)場生存造成了重大危機(jī)。因此，綜合利用超構(gòu)材料與智能材料等前沿技術(shù)，開發(fā)具備光、熱、電等多物理場驅(qū)動調(diào)控的多頻譜兼容型智能隱身功能的特殊人造結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，具有非常重要的軍事應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容