微結(jié)構(gòu)指的是由一種或多種材料組成的結(jié)構(gòu)的特征尺寸與熱輻射波長數(shù)量級相當(dāng),甚至小于熱輻射波長的一種特殊結(jié)構(gòu)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步,傳統(tǒng)的機械、電子、航天等多方面的設(shè)備為滿足小型化、集成化的要求,設(shè)備制造技術(shù)及工藝逐漸向微觀領(lǐng)域發(fā)展。周期性多層膜結(jié)構(gòu)能夠利用微尺度輻射效應(yīng),通過對結(jié)構(gòu)的設(shè)計,實現(xiàn)一些特定的光學(xué)性能。目前,在光電轉(zhuǎn)換、航天、光學(xué)等領(lǐng)域,已經(jīng)有多方面的研究,通過利用微結(jié)構(gòu)表面的這些特殊效應(yīng),通過特定的設(shè)計,滿足某些特定的工業(yè)要求。本文主要采用傳輸矩陣法及時域有限差分法,研究了周期性多層膜結(jié)構(gòu)的紅外輻射特性,目的是通過周期性多層膜結(jié)構(gòu)實現(xiàn)紅外調(diào)控。主要內(nèi)容和結(jié)論包括:基于傳輸矩陣法與Smith等效介質(zhì)理論,計算了Zn Se/Ag/Zn Se周期性多層膜結(jié)構(gòu)的輻射特性,并計算了周期性多層膜結(jié)構(gòu)的等效折射率與等效波阻抗,在此基礎(chǔ)上分析了在多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性曲線中波峰、波谷產(chǎn)生的原因,借此探討了FP共振對多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性的影響。最后,分析了多層膜結(jié)構(gòu)不同的膜層厚度、膜層結(jié)構(gòu)的物性參數(shù)、膜層結(jié)構(gòu)的周期數(shù)等參數(shù)對結(jié)構(gòu)輻射特性的影響,通過設(shè)計異構(gòu)形式的多層膜結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對紅外窗口的兼容隱身...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及研究的目的和意義
    1.3 微結(jié)構(gòu)輻射特性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 周期性微結(jié)構(gòu)輻射特性研究現(xiàn)狀
        1.3.2 周期性微結(jié)構(gòu)在紅外隱身應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
    1.4 國內(nèi)外文獻綜述簡析
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 微尺度輻射的數(shù)值計算方法
    2.1 引言
    2.2 微尺度輻射研究方法概述
    2.3 時域有限差分法
        2.3.1 FDTD的基本原理
        2.3.2 激勵源及邊界條件的處理
        2.3.3 周期性邊界條件的處理
        2.3.4 數(shù)值穩(wěn)定性的要求
        2.3.5 FDTD算法驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 簡單周期性多層膜結(jié)構(gòu)紅外輻射特性研究
    3.1 引言
    3.2 多層膜結(jié)構(gòu)的數(shù)值計算方法與驗證
        3.2.1 傳輸矩陣法及等效介質(zhì)理論
        3.2.2 數(shù)值計算方法驗證
    3.3 ZnSe/Ag/ZnSe多層膜結(jié)構(gòu)的輻射特性
        3.3.1 物理模型及物性參數(shù)
        3.3.2 周期性多層膜結(jié)構(gòu)的透射率與反射率
        3.3.3 周期性多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性分析
    3.4 多層膜結(jié)構(gòu)的紅外兼容隱身設(shè)計
        3.4.1 針對紅外探測窗口的多層膜結(jié)構(gòu)紅外隱身設(shè)計
        3.4.2 兼容多紅外窗口的多層膜結(jié)構(gòu)隱身設(shè)計
        3.4.3 被動探測紅外兼容隱身設(shè)計的優(yōu)化設(shè)計
        3.4.4 被動探測紅外隱身兼容主動探測隱身設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 具有周期性腔體結(jié)構(gòu)的周期性多層膜結(jié)構(gòu)紅外輻射特性研究
    4.1 引言
    4.2 具有周期性腔體結(jié)構(gòu)的周期性多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性
        4.2.1 具有周期性腔體結(jié)構(gòu)的周期性多層膜結(jié)構(gòu)
        4.2.2 腔體結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
        4.2.3 腔體結(jié)構(gòu)的周期對結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
        4.2.4 腔體結(jié)構(gòu)的半徑對結(jié)構(gòu)輻射特性曲線的影響
    4.3 腔體結(jié)構(gòu)的形狀對結(jié)構(gòu)輻射特性曲線的影響
    4.4 入射方向?qū)Σ煌惑w多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
        4.4.1 入射方向?qū)哂星惑w結(jié)構(gòu)的周期性多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性影響
        4.4.2 正方形腔體形狀結(jié)構(gòu)電場分布
    4.5 本章小結(jié)
第5章 具有著周期性圓臺結(jié)構(gòu)的周期性多層膜紅外輻射特性研究
    5.1 引言
    5.2 具有圓臺結(jié)構(gòu)層的周期性多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性
        5.2.1 圓臺結(jié)構(gòu)層對周期性多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
        5.2.2 具有圓臺結(jié)構(gòu)層的周期性多層膜結(jié)構(gòu)電場
    5.3 影響具有圓臺結(jié)構(gòu)層周期性多層膜結(jié)構(gòu)輻射特性的影響因素
        5.3.1 具有圓臺結(jié)構(gòu)層周期性多層膜結(jié)構(gòu)的周期對結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
        5.3.2 圓臺結(jié)構(gòu)的半徑對結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
    5.4 多層膜結(jié)構(gòu)材料對結(jié)構(gòu)輻射特性的影響
    5.5 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3781278