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界面反射长期以来限制了镍磷合金在光学减反领域的应用。近年来,研究者们利用表面腐蚀的方法制备了具有减反效果的镍磷合金,但是这些合金的表面形貌不规则,不利于研究结构对镍磷减反作用的机理。大自然在亿万年的进化过程中形成了一些规则的减反结构,将这些结构与镍磷合金相耦合可以得到具有减反效果的镍磷复合结构,通过对该结构建模分析能够为减反材料的设计提供理论依据。本文“师法自然”,分别以玉斑凤蝶(Papilio helenus),绿鸟翼凤蝶(Ornithopterapriamus)和帝王蝉(Pomponia imperatoria)蝉翼为生物模板,结合化学镀共形沉积的特点,合成了具有与模板表面微观结构相同的镍磷复合结构。光谱测量结果显示:在绿鸟翼凤蝶上沉积镍磷镀层获得的复合结构(O-DS_Ni-P)平均反射率约3%,比在玉斑凤蝶上沉积镍磷镀层获得的复合结构(P-DS_Ni-P)的平均反射率降低了25.7%以上,比在光滑的翅膜表面上沉积镍磷合金获得的复合结构(FM_Ni-P)的平均反射率降低了89.7%;具有有序纳米点阵结构的蝉翼表面沉积镍磷镀层的平均反射率约为5%,比无此表面结构的镍磷降低了70%。在实验基础上,结合三维有限时域差分方法(3D-FDTD),模拟研究了蝶翅、蝉翼微观结构对镍磷镀层减反性能的影响机制。模拟结果表明:亚波长尺寸的蝶翅蝉翼微观结构对镍磷镀层减反性能的作用是结构中不同部位对入射光散射、多次反射、衍射综合作用的结果。本文为设计高效的减反材料提供了启迪。