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4．2 1.06μm和10.6μm激光/红外光谱挖孔模型 18。
4．3 1.06μm和10.6μm激光/红外光谱挖孔与入射角的关系 18。
5 光子晶体红外禁带展宽 23。
5．1光子晶体红外禁带展宽研究现状 23。
5．2 1.06μm和10.6μm 激光/红外光谱展宽设计结果 23。
总结展望 28。
致 谢 30。
参考文献 31。
1 引言
1．1 课题背景与意义
随着现代军事战争中高技术战场电磁环境日趋复杂，对于军事武器和人来说，其生存面临着很大的威胁和挑战。各种雷达、激光、红外等先进探测器及各类精确制导武器的战场应用，对人和装备的安全构成了严重的威胁。因此研究人和武器的战场隐身问题，提高其战场环境下的生存能力，将越来越关系到战争的成败。
常用的探测武器包括激光探测、雷达探测、热辐射红外探测等等。而战场上要提高人和武器的生存能力，就需要规避这些探测武器。传统的方法通常通过改变目标物的外形构造和降低目标物自身的红外辐射，或是改变探测电磁波的传播方向和对其吸收，达到隐身的目的。但是以往的隐身方式单一，效果较差，多是针对某一波段或是某一种探测方式的隐身，如可见光隐身，红外隐身，雷达隐身以及激光隐身技术。随着现代光电技术的发展，多模复合制导技术和探测手段日益多样化，战场武器装备和人要同时面临着雷达、红外、激光和可见光多种探测手段的威胁，这就要求战场武器和重要目标的生存就要从对抗单一探测方式的隐身向全方位、多功能的隐身发展。因此，实现多波段的兼容隐身是隐身技术发展的必然趋势。论文网
对于战场目标物的生存，一方面要消除自身向外界的红外辐射以达到被动隐身，同时也要规避外界的探测实现主动隐身。当前激光探测和红外探测是现代战场中常用的两种探测手段，要实现战场人和装备的生存，就要达到对激光探测和红外探测的同时隐身，即激光/红外主被动的兼容隐身。对于激光隐身要求目标物具有高透射率低反射率，而对于红外隐身又要求目标物具有高反射率低透射率，并且现代战场上常用的激光武器的工作波长恰好处于红外波段范围内，如1.06 的YAG激光器和10.6 的CO2激光器，这是一对不可调和的矛盾。
目前，国内外对于这一矛盾的解决主要是采用材料干涉技术、外形技术、干扰技术等等，但这些技术并不能达到完全兼容隐身的目的。最理想的解决办法就是“光谱挖孔”，即制造出一种光谱选择性材料，使得它在整个红外波段高反的同时，在常用的激光工作波长处高透。然而，利用常规材料要同时实现对红外的高反射和对红外激光的高透射是不可能的。
自1987年Yablonovitch[1]和John[2]提出“光子晶体”的概念以来，光子晶体的理论研究和实验制备都得到了迅速发展。光子晶体是一种人工制备的空间周期性电磁超材料，它具有“光子带隙”和“光子局域”两大特性。利用光子晶体的禁带特性，可使处于光子禁带范围的红外光被高反射；利用掺杂光子晶体的局域特性，可使光子禁带内某特定局域波长的激光高透射，从而可以圆满解决被动红外与主动激光的兼容隐身问题[3-4]。