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基于微结构的热辐射特性控制,即利用特征尺寸接近入射波长量级的微纳尺度结构对波长进行选择性控制,将其应用于多波段兼容隐身具有很大的发展潜力。基于微结构的热辐射特性控制进行多波段兼容隐身研究,利用微结构与电磁波相互作用实现不同的耦合效果,从而优化设计出可见光、中远红外、激光1.06μm及激光10.6μm多波段兼容隐身的微结构。具体研究内容包括以下几个方面:首先,基于麦克斯韦方程组,介绍了电磁波与微结构相互作用过程中的电、磁场相互转化关系,研究了基于微结构的热辐射特性控制机理。研究表明,微结构对热辐射特性的选择性控制因素为:微结构的材料属性和结构型式。其次,基于薄膜干涉理论,利用针形算法与变尺度法相结合的膜系优化方法进行了膜系设计;基于非对称F-P腔理论设计了10.6μm高吸收的非对称F-P腔结构,并利用数值计算方法对该结构进行了优化设计;结合6层膜系结构和非对称F-P腔进行优化,设计出了多波段兼容隐身的一维膜系结构。计算结果表明:该膜系结构实现了良好的光谱兼容特性。最后,基于表面电磁波理论研究材料的介电常数及其色散关系,分析其表面声子极化可能被激发的波段范围,进行了微结构材料的选取;以“蛾眼”结构的减反性能为指导,对其光谱特性进行数值计算,验证了锥台型“蛾眼”结构用于控制10.6gm高吸收光谱的可行性;对锥台型微结构的光谱特性进行影响性分析,分别研究微结构的周期、顶面直径、底面直径、结构高度及基底厚度对其光谱特性的影响;在影响性分析的指导下,进行锥台结构的设计,综合考虑各波段的光谱特性,优化出满足要求的结构尺寸;将膜系结构与优化出的锥台结构复合后进行优化,设计出了多波段兼容隐身的二维复合微结构。计算结果表明:该复合结构实现了非常好的多波段兼容隐身效果。