一种基于微纳结构的可调窗口片及其设计方法技术

本发明专利技术属于红外光场调控及红外光电探测技术领域，具体涉及一种基于微纳结构的可调窗口片及其设计方法，包括衬底和设置在衬底上的相变超晶格算法优化区，所述相变超晶格算法优化区包括多个周期单元，每个周期单元被划分为M×N个正方形单元，每个正方形单元的状态为空气或者为相变材料；本发明专利技术同时具有抗反射和高反射的调制性能，可以实现工作波长范围内的高反射和高透射的切换，透过率和反射率较高。对比一般优化，该四分优化设计方法展现出其在器件设计中的偏振不敏感性的优势，大大提升器件的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于红外光场调控及红外光电探测，具体涉及一种基于微纳结构的可调窗口片及其设计方法。

技术介绍

1、红外光场调控一直以来是红外技术研究的核心内容，其中窗口片的抗反射(高透射)和高发射能力直接影响红外光电系统的性能。自soref教授20世纪80年代提出硅光技术以来，硅基光电子器件的制备工艺已经十分成熟，与硅基相关的制备工艺也具有方法多样、成本低廉、性能稳定的有点。然而，由于硅的高折射率以及本征吸收率相对较高等问题，硅通常不会被用于长波红外成像或窗口光学元件。然而，在mie散射的研究中，通过引入si基超晶格，已经可以实现对于si基窗口片透射率(抗反射)的增强。迄今为止，没有可以实现同时兼容窗口片和反射镜作用的红外调制器件，这严重影响了光电系统的集成，不利于降低光电系统的成本。

2、在红外光谱测试领域，如果需要得到检测样品的红外透过率和红外反射率，需要通过采用两套不同的红外光路系统以实现透过率和反射率的测量。而采用具有可调制特性的透射/反射的红外窗口片可以实现复杂光路系统的替换，并实现原位透反射率的测量，这是原有红外光谱测试所不能实现的。在光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，包括衬底(1)和设置在衬底(1)上的相变超晶格算法优化区(2)，所述相变超晶格算法优化区(2)包括多个周期单元，每个周期单元被划分为M×N个正方形单元(21)，每个正方形单元(21)的状态为空气或者为相变材料；

2.如权利要求1所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所述透过率和反射率评价函数为：FOMtrans为工作波长范围为7～14μm及波长范围9～11μm的透过率评价函数，FOMref为工作波长范围为7～14μm及波长范围9～11μm的反射率评价函数。

3.如权利要求1所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所...

【技术特征摘要】

1.一种基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，包括衬底(1)和设置在衬底(1)上的相变超晶格算法优化区(2)，所述相变超晶格算法优化区(2)包括多个周期单元，每个周期单元被划分为m×n个正方形单元(21)，每个正方形单元(21)的状态为空气或者为相变材料；

2.如权利要求1所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所述透过率和反射率评价函数为：fomtrans为工作波长范围为7～14μm及波长范围9～11μm的透过率评价函数，fomref为工作波长范围为7～14μm及波长范围9～11μm的反射率评价函数。

3.如权利要求1所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所述周期单元的边长为0.1-14μm，所述周期单元的厚度为0.1-2μm。

4.如权利要求1所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所述相变材料为vo2、ge2sb2te5、ge3sb2te6、ge2sb2se4te1或in3sbte2。

5.如权利要求4所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所述相变材料为in3sbte2。

6.如权利要求1所述的基于微纳结构的可调窗口片，其特征是，所述周期单元的边长为5μm，所述周期单元的厚度为1μm。

7.如权利要求1-6任一项所述的基于微纳结构的可调窗口片，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊波，姜鑫鹏，张振福，张兆健，曾俊翔，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：