[发明专利]一种多波段兼容隐身复合结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种多波段兼容隐身技术，具体是一种利用二维复合结构调制的多波段兼容隐身复合结构。

背景技术

隐身技术是利用一定的技术手段控制目标表面的热辐射光谱特性使得目标不受探测系统的威胁。现代隐身技术主要包括雷达隐身技术、可见光隐身技术、激光隐身技术和红外隐身技术等。多波段兼容隐身技术主要是实现可见光、红外、激光、雷达等多个波段的隐身兼容。

多波段兼容隐身是隐身技术领域的热点及难点问题。要实现可见光、红外、激光兼容的多波段隐身必然要面对很多矛盾，每增加一个波段的兼容难度会大幅增加。红外与激光隐身的矛盾是所有矛盾因素中最为显著的，其难点在于在同一波段里主被动的复合。

目前，解决远红外8 ~14μm与激光10.6μm的兼容问题的主要方法为光谱挖孔和利用动态热辐射理论解决。利用光谱挖孔能够实现非常好的红外与激光兼容控制，但是这种方法仍存在一定的问题。对比文献（时家明，一维掺杂光子晶体用于远红外与激光兼容隐身分析，红外技术，2010）利用掺杂光子晶体薄膜通过叠加光子带隙，得到了非常好的光谱兼容特性，实现了8~14μm远红外隐身和1.06μm或10.6μm激光隐身的兼容，证明了这种一维掺杂光子晶体实现的“光谱挖孔”效果用于解决红外与激光这一兼容难题的可行性。光谱挖孔在理论上具有可行性，但是在工艺实施上存在非常大的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多波段兼容隐身的结构，它能良好地实现可见光、中远红外、1.06μm和10.6μm激光等多波段的兼容隐身。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多波段兼容隐身复合结构，包括Ag/ZnS膜系结构和SiC“蛾眼”结构，其中“蛾眼”结构复合于Ag/ZnS膜系结构之上。所述Ag/ZnS膜系结构由Ag膜层和ZnS膜层层层交替叠加构成。所述Ag/ZnS膜系结构的膜层数大于等于10层，Ag膜层厚度小于20nm，ZnS膜层厚度小于1μm。所述SiC “蛾眼”结构为周期性排布在基底上的锥台阵列结构，“蛾眼”结构的周期即相邻锥台之间的距离P=0.8~8μm，锥台的底面圆直径D=0.6~6μm，锥台的顶面圆直径d=0.3~3μm，锥台的深度H=6~60μm，锥台的基底厚度B=0.2~20μm。

本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）采用SiC“蛾眼”结构取代膜层，避免了膜系层数过多带来的弊端；（2）采用两种结构叠加的方式，具有更灵活的光谱控制特性；（3）通过引入SiC “蛾眼”结构，解决了远红外与10.6μm激光的矛盾，并且通过Ag/ZnS膜系结构与SiC “蛾眼”结构复合实现了可见光、中远红外、1.06μm和10.6μm激光等多波段的兼容。 

附图说明

图1是根据本发明提出的“蛾眼”结构的示意图。

图2是根据本发明提出的多波段兼容隐身复合结构的示意图。

图3是根据本发明提出的多波段兼容隐身复合结构的光学特性图，其中，a)整体光谱特性，b）380nm-1100nm光谱特性。

具体实施方式

下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体结构的特征及性能。

结合图1，图中周期性排布在基底上的锥台阵列结构属于典型的“蛾眼”结构，旨在利用“蛾眼”结构优异的减反性能实现10.6μm激光的高吸收与远红外高反射的兼容，其中P表示“蛾眼”结构的周期（相邻锥台之间的距离），P=0.8~8(μm)；D表示锥台的底面圆直径，D=0.6~6(μm)；d表示锥台的顶面圆直径，d=0.3~3(μm)；H表示锥台的深度，H=6~60(μm)； B表示锥台的基底厚度，B=0.2~20(μm)。“蛾眼”结构的材料采用SiC极性材料，主要是从表面电磁波理论角度出发，利用SiC材料的材料参数及其色散关系的特殊性实现10.6μm激光波段高吸收光谱调制。本发明采用电磁场仿真软件CST优化设计“蛾眼”结构的特征尺寸，通过控制“蛾眼”结构的特征尺寸来实现灵活的光谱特性控制，从而很好地解决10.6μm激光的高吸收与远红外高反射的矛盾兼容。