磷酸盐基新型激光隐身智能材料的性能研究

为提升飞行器的抗激光损伤性能,本试验开展基于相变原理的智能化高能激光防护材料研发。基于Sm对1050~1150 nm波段红外光的吸收,利用沉淀法制备了SmPO_(4)⋅nH_(2)O水磷钐石,重点研究了SmPO_(4)⋅nH_(2)O及其热相变产物在1064 nm波长的激光隐身与防护特性。结果表明,水热合成14 d制备的SmPO_(4)⋅nH_(2)O具有较好的激光隐身性能,其在约1080 nm波段的反射率为43.8%;1~7 d合成SmPO_(4)⋅nH_(2)O的晶粒团聚严重,影响细小晶粒吸收截面比。SmPO_(4)·0.667H_(2)O具有良好的脱水吸附可逆性和结构稳定性,其在250℃左右完全脱水,842℃左右转变为热障涂层用的SmPO_(4)独居石;SmPO_(4)独居石在1064 nm处的反射率为70.9%,表明SmPO_(4)⋅nH_(2)O可通过晶型转变实现材料反射率的转化,是一种可代替VO_(2)的新型智能化激光隐身与热防护材料。

电介质/金属/电介质膜系实现可见光波段高透兼容激光隐身研究

各类光电设备的光学窗口中普遍存在的“猫眼效应”是激光主动探测系统的主要依据,这对军事装备和单兵作战人员构成了极大的威胁.然而,在保证高可见光透过率的条件下,针对激光主动探测的狙击隐身方案仍然有待商榷.本文利用遗传算法对超表面减反射膜进行逆向设计,用Si_(3)N_(4)和Ag组成三层减反增透膜,并在其顶层增加长方形阵列的微纳结构金属形成波长选择性吸收器,以实现激光波长低反射高吸收的效果.将器件设计与遗传算法相互结合,通过算法优化得出最符合器件目标性能的参数组合,达到了可见光平均透过率88%,最大透过峰值94%,1550 nm激光波长反射率10%,吸收率80%的效果.本文设计的超表面减反射膜不需要增加额外装置且成像质量得以保证,同时能有效减小激光的回波能量,从而高质量地实现可见光透过与激光隐身的兼容,为反猫眼探测的作战策略提供了一种行之有效的设计思路.

激光隐身技术的现状和发展趋势

介绍了激光隐身的基本原理,综述了激光隐身技术的几个主要方面及其国内外的研究现状;在此基础上,展望了其发展趋势,并提出了几种新型的多功能激光隐身材料体系。

地面武器的红外与激光隐身技术

介绍了地面武器的红外和激光隐身技术以及一些先进的隐身措施。由于红外隐身和激光隐身对材料的要求不同，必须综合考虑才能达到较好的隐身效果。

过渡元素掺杂SnO2激光隐身材料的制备及应用研究

以SnO2为主要组成，通过掺杂CuO、Sb2O3、Ni2O3、ZnO等过渡金属元素，制备了具有优异激光吸收性能的材料，研究了掺杂量、合成温度对材料性能影响，确定了最佳的组成配比和合成温度。

激光隐身涂料的应用研究进展

概述了激光隐身涂料的应用与研究现状,重点介绍了纳米材料应用于激光隐身涂料中的隐身原理以及制备方法、特点和应用现状。材料纳米化后,具有极好的吸波特性,具有频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点,而且纳米粉体对电磁波的透射率及吸收率比微米粉体要大得多。使用纳米材料可以制备出与可见光、红外、雷达波兼容性良好的激光隐身涂料。多频段兼容的隐身涂料也将是隐身涂料的发展趋势,而纳米隐身涂料是一个重要的发展方向。

激光隐身效果评估方法研究

激光隐身技术可以降低目标在激光工作波长处的反射特性,从而削弱敌方激光探测设备的探测能力,有效保护己方目标。对目标的激光隐身效果进行评估,对于激光隐身技术的发展和应用具有重要作用,激光雷达截面(LRCS)是描述目标对入射激光散射能力的物理量,根据战场激光信号的特点,提出利用目标隐身前后,目标激光雷达截面在不同反射方向的变化来描述激光隐身效果,对于处于研发阶段的隐身效果评估,以未隐身目标作为评估基准;对于处于应用阶段的隐身效果评估,以标准漫反射板作为评估基准,从而实现对目标激光隐身效果评估。该评估方法可以全面考核描述激光隐身效果,具有较好的操作性。

激光隐身效果评价方法研究

根据激光隐身原理提出了用相对反射比、隐身距离和隐蔽系数评价激光隐身效果的三种方法,并对各种方法的优点、适用范围及局限性进行了分析。

基于电致变色膜的复合激光隐身技术研究

文中介绍了一种电致变色膜的制备方法,研究了所制备薄膜在近红外波段的光学反射特性,并对其可能具备的激光隐身性能进行了数值分析。结果表明,该电致变色膜对在此波段的激光具有相当好的隐身效果,这为利用该技术实现可见光、热红外和激光的复合隐身提供了可选途径。

激光物理与激光隐身技术

文章探讨了激光隐身的途径和方法 ,并对激光隐身技术的现状进行了分析。

碳纳米管掺杂激光隐身涂层的制备及性能研究

以多壁碳纳米管(MWNTs)为填料,互穿聚合物网络(IPNs)为成膜物质,采用机械共混法制备了一种1.06μm波长处低反射率的激光隐身涂料。通过综合热分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)分析了涂层的热稳定性和表面形貌。通过紫外-可见-近红外分光光度计(UVPC)和激光反射率测试,研究了MWNTs掺量对涂层1.06μm波长处反射率的影响。

激光隐身技术的现状及发展

根据激光隐身的原理,介绍了激光隐身技术的几个主要方面:外形技术、材料技术及减小“猫眼效应”的设计.结合激光隐身技术的研究成果探讨其发展趋势,即研发新型多功能、多频谱兼容的隐身材料和探索新理论、新方法来进行激光隐身设计.

激光隐身涂料隐身效果检测系统

设计了一种对激光隐身涂料的隐身效果进行检测的模拟系统。该系统使用了高稳定性的CO_2激光器,高灵敏度的PIN型光敏二极管,通过AVR单片机进行数据处理,实现了高精度快速测量真实模拟的目的。提出了通过比较目标隐身前后激光回波的强度来评价隐身涂料隐身效果的方法。

激光隐身材料ErCrO_3制备及性能研究

研究了ErCrO_3材料制备工艺并对其激光隐身特性进行了评估。通过对不同煅烧温度制备材料的XRD比较发现,当温度达到1300℃,能完全生成ErCrO_3;从漫反射光谱可以看到在1.06μm和1.55μm处有较强的吸收;当材料厚度约为0.2mm时,对1.55μm最大吸收率大于60%,并且材料反射光在空间分布近似朗伯分布;而当入射激光功率增加时,材料的空间反射率呈现非线性,在阈值功率以下几乎全部吸收,而在阈值功率以上,吸收饱和。所研制的ErCrO_3材料可以用于可见光隐身和激光隐身。

国外武器装备激光隐身评价方法研究

世界军事发达国家在激光隐身技术的测试和评价手段中,大多数是利用三维激光雷达成像原理,对自然条件下大型复杂目标的激光散射特性进行了研究。根据激光散射特性的研究结果,对激光隐身效果、性能进行了有效评估。预测了激光隐身测试与评价技术的发展趋势。

激光隐身材料的研究现状及其发展趋势

在介绍激光隐身的基本原理的基础上,综述了目前国内外各种激光隐身材料的研究进展,较详细地介绍了纳米吸波材料、半导体化合物、光谱转换材料以及近红外线激光防护材料等吸收材料的主要特点和研究现状。在此基础上,介绍了激光与红外、雷达、毫米波的兼容隐身机理和研究现状,对其发展趋势进行了展望,并指出多频谱兼容隐身是未来隐身材料发展的趋势。

激光隐身涂层隐身效果评估

提出了评价激光隐身涂层隐身效果的参数———隐蔽系数 ,并推导了隐蔽系数的表达式。

对“激光隐身涂层隐身效果评估”一文的再研究

对2003年本刊第一期的“激光隐身涂层隐身效果评估”一文推导隐蔽系数的过程进行了探讨,分析了推导出的隐蔽系数表达式存在的不足,隐蔽系数不仅与反射率有关,而且与未隐身目标的最大测程有关,并指出不必进一步推导,直接利用所定义的隐蔽系数概念评价激光隐身效果即可。

光电隐身效果评估技术系列讲座 第四讲:激光隐身技术及其隐身效果评估(1)

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身。本讲座较系统地介绍红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状,隐身原理和隐身措施。重点介绍光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型,隐身性能测试,隐身性能测试仪器的计量检定和校准等。

光电隐身效果评估技术系列讲座 第五讲:激光隐身技术及其隐身效果评估(2)

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身。本讲座较系统地介绍了红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状及隐身原理和隐身措施。重点介绍了光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型、隐身性能测试、隐身性能测试仪器的计量检定和校准等。