[发明专利]激光及中远红外兼容隐身膜系结构

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种多波段兼容隐身技术，具体是制备出一种能实现激光1.06μm及中远红外兼容隐身的膜系结构。

背景技术

军事目标在战场上的生存能力预示着其作战能力，隐身技术是提高军事目标生存能力的有效手段，因此提高军事目标的隐身技术在现代战场上具有重大的战略意义。目前隐身技术主要包括可见光隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术和雷达隐身技术等。

针对单一波段的隐身技术已经发展到一个比较成熟的阶段，在战场上也扮演着重要的角色。但是随着当前探测手段的日益多样性，战场上的军事目标可能同时面临可见光、红外、激光与雷达等探测手段的威胁，单一波段的隐身已经不能满足作战需求，因此发展多波段隐身兼容技术已经成为当今军事领域的一个重要课题。

掺杂氧化物半导体材料是实现多波段兼容隐身的重要途径，这种材料可以有效实现可见光的高透过、红外高反射以及近红外激光低反射。对比文献（余大斌等，红外、激光、可见光复合隐身涂料研究，电子对抗，1998）研制了掺杂半导体颜料实现了激光1.06μm高吸收和红外8 ~14μm高反射的隐身兼容 ，同时对目标物进行可见光迷彩设计，最终实现了可见光、激光和红外三者的隐身兼容。然而这种掺杂氧化物半导体材料的制备工艺很复杂，而且还没能实现3~5μm中红外的兼容隐身。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多波段兼容隐身膜系结构，它能良好地实现1.06μm激光波长、3~5μm和8~14μm中远红外波段的兼容隐身。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种激光及中远红外兼容隐身膜系结构，该膜系结构是由硫化锌ZnS和银Ag两种材料层层交替构成的ZnS-Ag五层膜系结构，ZnS-Ag五层膜系的最底层是ZnS膜。

所述ZnS-Ag五层膜系结构中，顶层ZnS和底层ZnS之间的Ag/ZnS/Ag膜系结构构成一个非对称F-P腔。

所述ZnS-Ag五层膜系结构中，两层Ag膜为反射镜，两层Ag膜中间的ZnS膜为介质层，从而构成非对称F-P腔。

所述外层Ag膜须厚度小于25nm；内层Ag膜厚度大于80nm；中间介质腔ZnS膜层的厚度                                               须满足以下关系：

在波长=1.06μm处，

其中，，，

为介质腔内的折射角，和分别为介质腔的折射率和厚度，

为各膜层的反射系数，j表示b、s下标。

本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）利用F-P腔的吸收增强效应很好地实现了膜系结构在1.06μm激光波长处高吸收低反射的目的；（2）膜系结构相对于其他结构制备起来比较容易；（3）在柔性基底上制备了膜系结构，进一步证明其具备良好的应用前景。 

附图说明

图1是根据本发明提出的膜系结构的示意图。

图2是本发明中非对称F-P腔结构示意图。

图3是根据本发明制备出的膜系结构的光谱特性。a)整体光谱特性，                b）800nm-1300nm光谱特性。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1是根据本发明提出的膜系结构的示意图，膜系结构是由硫化锌（ZnS）和银（Ag）两种材料层层交替构成的ZnS-Ag五层膜系结构。

顶层ZnS和底层ZnS之间的Ag/ZnS/Ag膜系结构构成一个非对称F-P腔，如图2所示。非对称F-P腔是由两个反射镜以及中间所夹的介质层所组成的光学谐振腔，光在介质界面上的多次反射和透射导致多光束干涉，从而会产生反射率低谷等特性。本发明中，两层Ag膜为反射镜，两层Ag膜中间的ZnS膜为介质层，从而构成非对称F-P腔，利用非对称F-P腔的吸收增强效应实现了1.06μm激光波长高吸收低反射的目标，同时其外层的Ag膜可以使膜系结构在红外波段具有较高的反射率。在非对称F-P腔中，外层Ag膜须具备一定的透过率，厚度应小于25nm；内层Ag膜须具备很高的反射率，厚度应大于80nm；中间介质腔ZnS膜层的厚度须满足以下关系：

在波长=1.06μm处，

其中，，，

为介质腔内的折射角，和分别为介质腔的折射率和厚度，

为各膜层的反射系数，j表示b、s等下标。