文献综述
1 前言
随着红外探测和识别技术的发展，传统的红外隐身技术已不足以满足战场生存要求。为适应多变的探测手段，利用周期性微纳结构表面改变目标表面的辐射特性是一种有效的红外隐身手段。
在周期性微纳结构表面的研究中，光栅结构因为可以激发表面等离激元、微腔谐振效应等物理效应，越来越受到研究人员的重视。近年来，减反型和多脊光栅常被用于实现吸收特性增强，但物理机理有所差别。本课题针对不同的周期性光栅微结构，分析其内在的物理机理，选用不同的周期性光栅微结构进行复合，通过FDTD软件建立复合光栅微结构的仿真模型，模拟其辐射特性，在特定波段实现宽频吸收特性，并总结材料属性和不同组合方式等对其吸收特性的影响规律。
2 研究方法
近年来，周期性微结构表面辐射特性作为一类重要的微尺度结构辐射换热研究对象，因可能产生多种特殊的辐射现象而导致辐射机理尤为复杂，具有巨大的应用价值，得到国内外学者的广泛关注。
在狭缝结构方面，许多学者深入地开展了研究。Lee等[1]对一维金属狭缝列结构在紫外到红外波段的异常光透射现象进行了研究。研究表明纳米尺度的铝狭缝列结构可以使得中红外波段的横向电磁波产生异常光透射现象。Wang和Zhang[2]研究了正入射和斜入射情况下双层纳米狭缝列的异常光透射现象，并指出磁极化为引起该现象的原因。Wang和Zhang[3]接下来研究了SiC狭缝列的透射增强现象以及SiC深光栅的共振热发射现象。该研究通过电磁场分布，进一步证明了磁极化现象存在于SiC微结构中。Chen等[4]对深金属狭缝列进行了几何变形，研究了不用几何形变给狭缝辐射特性带来的影响。研究总结了不同位置和大小的几何形变给光栅吸收率带来的增强或减弱效果。Fu等[5]分别模拟了深光栅和浅光栅组成的多层复合微结构的辐射传输情况。模拟结果显示，深光栅组成的多层复合结构中同时存在微空腔共振和表面极化现象，故对横磁波和横电波均可达到强化吸收的效果。而在浅光栅组成的复合结构中，微空腔共振现象无法形成，仅有横磁波可被激发。部分学者针对由多个一维简单光栅复合而成的复杂光栅进行了研究。Chen和Zhang等[6,7]提出了用复杂光栅来减小一维简单光栅所激发的高发射率峰的尖锐程度及方向敏感性。该结构可作为波长选择性吸收器应用于热光电转换辐射器和红外探测器中。Wang和Hsu等[8]研究了在复杂光栅光栅凸脊侧面加贴方形凸起后的几何变形光栅的辐射特性调节结果，并与未进行几何变形的复杂光栅的辐射特性进行了对比。研究认为，由于空腔共振的作用，进行几何变形后的光栅可比变形前的复杂光栅激发谱带更宽的高吸收率峰。针对氧化给辐射特性带来的影响，Qiu[9]等人研究了红外波段下，氧化铝膜对矩形及三角形微结构铝制光栅光谱特性的影响。研究表明，氧化膜的形成会严重影响光栅的反射特性，入射波会在光栅凸脊两侧的氧化膜形成驻波而被其吸收。
目前利用周期性微结构表面光谱特性进行辐射传输调节的研究有非常多种，主要可归纳为通过改变结构和材料进行调节两种方式。然而，由于结构和材料的复杂多样性，目前的研究主要针对某单一结构的辐射调控性能进行。
在材料调控方面，由于不同的材料具有不同的光学常数，而光学常数又将影响其光谱辐射特性。因此，采用不同的材料制作微结构，其实现的光谱特性也往往不相同。Chen和Zhang等[6]研究了重掺杂硅材料的复杂光栅热辐射特性的调控能力。该材料的光学特性可以随着掺杂浓度而变化，选择适当的掺杂浓度，可以满足不同辐射特性的应用需要。Chen等[10]选择了在所研究波段具有有耗特性的金属铝和钨作为研究对象考察了狭缝列在磁极化作用下的光学响应。金属在该波段的有耗性减小了入射光引发的感应电流，从而使透射率峰削弱且变宽。研究表明，通过掺杂或者利用某些材料的特性可以实现特定波段的辐射特性调控。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
