激光诱导表面周期性结构对铜薄膜红外发射特性的改变

金属铜在中红外波段的发射率极低,所以铜薄膜是一种性能优异且对抗被动式中红外热探测器隐身的材料,而在铜薄膜表面使用激光诱导表面周期性结构(LIPSS)可以显著提高其在中红外波段的发射率。首先使用双温方程模型模拟LIPSS形成过程中材料软化的过程,然后使用波长为1064nm的偏振脉冲激光在融石英基底上的铜薄膜表面诱导产生周期为波长量级的LIPSS,最后基于实验产生的铜薄膜LIPSS搭建仿真模型并对其在近红外和中红外波段的发射率进行分析。模拟结果表明,铜薄膜LIPSS的产生可以显著提高其在中红外波段的发射率,该方法可以实现铜薄膜对被动式中红外热探测器的隐身。

激光诱导表面周期性结构的研究进展

激光诱导表面周期性结构(LIPSS)是固体材料的一种普遍特性。材料表面的LIPSS可以改变材料的性质,利用这些特性可以实现许多特殊功能。本文总结近年来关于LIPSS的代表性文章,首先以激光作用下表面能量排布和物质流动方式作为切入点,从理论上解释LIPSS的形成原理;然后阐述薄膜表面与刻蚀材料表面上形成LIPSS的研究工作,以及激光参数对形成LIPSS的影响;最后介绍LIPSS在现代工业中,如制备特殊晶体、超亲水/疏水材料和医学材料等方面的应用情况。本文从以上三个方面对近年来LIPSS相关领域的研究进行了梳理和归纳,对LIPSS相关技术在未来的发展进行展望。