摘要:红外辐射特性是研究制导飞行器隐身技术的重要内容。以AGM-88高速反辐射制导飞行器为例，开展制导飞行器全弹红外辐射特性仿真分析研究。利用雷诺平均湍流模型开展流场仿真计算，采用离散传递法更加准确地进行超声速流场红外辐射特性仿真，并对比了不同工况下的红外辐射特性。结果表明，来流马赫数对弹体温度和红外辐射强度具有重要影响。随着来流马赫数的增加，红外辐射强度显著增大，最高可达400 W/Sr以上。红外辐射亮度最大的部件为发动机区域形成的高温、低压、低速回流区(最高可达180 W/m²以上)。弹体端头、弹翼和舵面区域的压力和温度相对较高，红外辐射亮度相对较大。本研究可以为制导飞行器目标探测和结构隐身优化设计提供有力支撑。

摘要:通过改变材料源的束流大小和材料生长温度对3 in 数字合金(Digital Alloy, DA)-nBn型InAs/InAs_1-xSb_x II类超晶格材料进行分子束外延工艺研究。结果表明，当Sb束流大小为3×10^-7 torr、生长温度为470 ℃时生长的材料质量最好，材料表面上直径在3 μm以上的缺陷密度为64 cm^-2，总厚度偏差为8.16 μm，材料相对于基准面的粗糙度均方根值为0.339 nm，－1级衍射卫星峰的半高宽为16 arcsec。所生长的材料平整均匀，具有较好的晶格质量。光致发光(Photoluminescence, PL)光谱结果显示，材料在75 K下的发光峰位于4.69 μm处；随着温度的升高，峰位产生红移。研究Sb束流大小与实验工艺的对应关系以及材料生长温度与材料缺陷的影响规律，对于生长高质量3 in InAs/InAs_1-xSb_x II类超晶格材料具有重要意义。

摘要:在多谱段红外探测器设计中，多谱段滤光片是实现焦平面集成分光的关键器件。其谱段拼缝越宽、贴装位置距离探测器越远，组件响应度非均匀性越差、谱段间串扰越大。基于某6谱段512×3×6组件开展研究，通过光线模拟计算提出多谱段滤光片参数和探测器尺寸的设计方法。基于光线模拟计算逻辑设计了一套可迭代计算、优化上述参数的计算程序。提出了滤光片贴装工艺方法，为后续相似组件的光学设计提供了有益的解决方案。本文设计的多谱段红外探测器滤光片的拼缝宽度为30 μm，厚度为0.6 mm，距离探测器0.9 cm；探测器像元尺寸为40 μm×40 μm，中心间距为900 μm。组件完成制备验证，降温时间为416 s，6谱段响应率非均匀性分别为10.9%、12.5%、11.8%、11.9%、12.3%和10.9%，相邻谱段间无串扰。

摘要:随着制冷型红外探测器研制水平的提高，对杜瓦结构提出了低漏热的需求。通过力学仿真与传导热负载理论分析，提出了一种低热负载红外探测器渐变壁厚冷指结构设计，并探究了渐变壁厚冷指的外径渐变位置对力学可靠性与传导漏热的影响。结果表明，若采用大量级振动条件，则渐变壁厚冷指的外径渐变位置可适当上移，以增强结构的稳定性；若采用小量级振动条件，则外径渐变位置可适当下移。在满足力学可靠性的前提下，进一步降低热负载，并进行了组件优化验证。该结构在保证力学可靠性的前提下，可将杜瓦静态热负载降低15%～18%。

摘要:针对应用反射法的发射率求解问题，提出一种基于双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF)的发射率间接求解方法。设计出反射亮度测量系统，采用MR170型辐射计测量多个角度下的壁面反射亮度数据，并利用门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)网络对3~5 μm和8~14 μm波段的反射亮度数据进行回归处理以排除大气吸收干扰。为准确反演出BRDF模型参数，在蜣螂优化(Dung Beetle Optimization, DBO)算法的基础上，通过加入混沌映射初始化、柯西变异和可变螺旋搜索三种策略对算法进行改进。计算不同角度下的BRDF值后，利用改进算法反演五参数函数模型的参数值，进而获得整个空间范围内的红外辐射分布。与其他算法相比，改进算法的收敛速度具有较大的提升，最终求解的发射率为0.4236，与理论测试样品之间的相对误差为11.75%。该研究可为间接求解发射率问题提供参考。

摘要:研究了双纳米孔(Double Nanohole, DNH)结构在不同激光功率下对纳米粒子捕获性能的影响，并分析了粒子的捕获回归特性。通过时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)方法对DNH结构进行了仿真。结果表明，在852 nm的入射波长下，该结构的透射特性达到峰值，激发出较强的等离激元效应，使局域电场分布增强150倍左右。采用聚焦离子束技术制备了DNH结构，并在不同激光功率下对20 nm金粒子进行捕获。实验结果表明，粒子捕获的电压跳变信号差值与激光功率呈正相关，且入射功率为6 mW时粒子的捕获状态最稳定。此外，通过对20 nm金粒子进行粒子回归特性分析，验证了DNH结构的高效捕获效率。综合仿真和实验结果，本研究为设计高效且低热损伤的光镊系统提供了理论和实验依据。