标题提到的"激光与红外复合隐身材料——掺杂半导体"是一项研究,主要关注如何通过改变半导体材料的掺杂浓度来实现对激光和红外光谱的隐身效果。这篇由林文学和刘劲松撰写的论文,发表在2007年的《科技信息》杂志上,探讨了利用半导体材料的电磁波透射和反射特性,以实现多频谱兼容的隐身技术。
在介绍中,作者指出随着光电技术的进步,现代战场上的探测手段变得多样化,对目标的隐形需求也日益增加,不仅限于雷达、红外和可见光,还包括激光隐身。论文重点关注的是如何设计出能够在近红外激光和热红外波段同时具有高透射和高反射特性的材料,以满足军事目标的隐身需求。
掺杂半导体是一种关键材料,其性能可以通过调整掺杂剂的浓度来控制。当半导体薄膜的等离子频率通过改变掺杂浓度进行调节时,可以使得材料在可见光和近红外激光区域具有高透明性,而在红外区域则有高反射性。这种特性对于实现激光和红外隐身兼容至关重要,因为它可以同时降低材料对激光的反射率和红外发射率,解决了两者之间通常存在的矛盾。
论文的第1部分,作者引入了隐身技术的背景,强调了红外隐身和激光隐身在军事应用中的重要性,特别是针对激光器工作波长(如0.93μm、1.06μm、1.54μm、10.6μm)和热红外波段(3-5μm和8-14μm)的隐身需求。同时,他们指出降低反射率对于激光隐身和发射率对于红外隐身的重要性,并且需要找到一个平衡点,使得材料在降低反射率的同时不会增加红外发射率。
第2部分,作者探讨了半导体材料的隐身机理。半导体化合物,尤其是过渡金属氧化物或化合物,如ZnO、SnO、ITO等,在可见光和近红外范围内通常是透明的。通过调整这些材料的掺杂浓度,可以改变其等离子频率,进而影响其在不同光谱范围内的透射和反射特性。这种方法旨在创建一种材料,既能减少激光的反射,又能抑制红外辐射,从而实现对激光和红外探测器的有效隐身。
这篇论文研究的核心在于利用掺杂半导体材料的物理特性,开发新型隐身技术,以应对现代战争中多频谱探测的挑战。这项研究对于军事防御、航空航天以及隐身技术的发展具有重要意义,为未来的隐身材料设计提供了新的思路和方法。