摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
主要符号及单位表 | 第13-15页 |
1 绪论 | 第15-32页 |
1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
1.2 国内外研究现状 | 第16-29页 |
1.2.1 微结构热辐射控制技术的应用研究现状 | 第17-21页 |
1.2.2 微结构的电磁耦合机理研究现状 | 第21-29页 |
1.3 本文研究内容 | 第29-32页 |
2 微结构表面热辐射换热的研究方法 | 第32-45页 |
2.1 微结构表面热辐射能量的表示方法及基本定律 | 第32-34页 |
2.2 微结构表面热辐射换热的数值计算方法 | 第34-36页 |
2.2.1 FEM方法 | 第34-35页 |
2.2.2 RCWA方法 | 第35页 |
2.2.3 FDTD方法 | 第35-36页 |
2.3 时域有限差分方法(FDTD) | 第36-44页 |
2.3.1 FDTD基本原理 | 第36-39页 |
2.3.2 激励源的设置 | 第39-41页 |
2.3.3 边界条件的处理 | 第41-42页 |
2.3.4 斜入射情形的处理 | 第42-43页 |
2.3.5 色散媒质的处理 | 第43-44页 |
2.4 本章小结 | 第44-45页 |
3 圆形微腔阵列的窄带热辐射特性研究 | 第45-59页 |
3.1 引言 | 第45页 |
3.2 窄带辐射器的结构模型 | 第45-46页 |
3.3 圆柱形谐振腔的共振波长 | 第46-48页 |
3.4 窄带热辐射结构表面的实验加工流程 | 第48-52页 |
3.4.1 光刻技术 | 第48-51页 |
3.4.2 反应离子刻蚀 | 第51-52页 |
3.4.3 磁控溅射镀膜 | 第52页 |
3.5 窄带辐射特性的实验结果分析 | 第52-57页 |
3.5.1 结构尺寸与刻蚀时间之间的关系 | 第52-54页 |
3.5.2 窄带热辐射特性的实验验证 | 第54-56页 |
3.5.3 不同结构尺寸的特性比较 | 第56页 |
3.5.4 不同角度下的发射率 | 第56-57页 |
3.6 本章小结 | 第57-59页 |
4 光栅耦合的热致变色材料表面热辐射特性研究 | 第59-77页 |
4.1 引言 | 第59-60页 |
4.2 热致变色La_(0.825)Sr_(0.175)MnO_3的光学参数 | 第60-63页 |
4.3 表面光栅耦合的块体LSMO热致变色性能 | 第63-68页 |
4.3.1 具有光栅表面的块体LSMO模型 | 第63-64页 |
4.3.2 光栅深度的影响 | 第64-66页 |
4.3.3 填充因子的影响 | 第66-67页 |
4.3.4 热致变色性能比较 | 第67-68页 |
4.4 背面光栅耦合的薄膜LSMO热致变色性能 | 第68-76页 |
4.4.1 计算模型 | 第68-69页 |
4.4.2 Case 2的光谱发射率 | 第69-71页 |
4.4.3 Case 3的光谱发射率 | 第71-73页 |
4.4.4 Case 4的光谱发射率 | 第73-74页 |
4.4.5 入射角对发射率的影响 | 第74-75页 |
4.4.6 热致变色性能比较 | 第75-76页 |
4.5 本章小结 | 第76-77页 |
5 渔网微结构的红外负折射率特性研究 | 第77-93页 |
5.1 引言 | 第77页 |
5.2 渔网结构的负折射率特性 | 第77-86页 |
5.2.1 渔网结构超材料模型 | 第77-78页 |
5.2.2 反算折射率等电磁参数 | 第78-81页 |
5.2.3 Ag/MgF_2/Ag渔网结构的负折射率特性 | 第81-86页 |
5.3 渔网结构热致变色超材料的负折射率特性 | 第86-91页 |
5.3.1 渔网结构热致变色超材料模型 | 第86-87页 |
5.3.2 负折射率随温度的变化 | 第87-88页 |
5.3.3 负折射率随结构尺寸的变化 | 第88-91页 |
5.4 本章小结 | 第91-93页 |
6 周期性微结构的多波段兼容隐身研究 | 第93-102页 |
6.1 引言 | 第93页 |
6.2 ZnS/Ag/ZnS对称膜堆的光谱特性 | 第93-99页 |
6.2.1 ZnS/Ag/ZnS对称膜堆结构模型 | 第94页 |
6.2.2 利用传输矩阵法计算ZnS/Ag/ZnS对称膜堆结构的光谱特性 | 第94-96页 |
6.2.3 ZnS/Ag/ZnS对称膜堆结构的光谱特性的机理解释 | 第96-99页 |
6.3 具有周期性阵列孔的ZnS/Ag/ZnS对称膜堆的光谱特性 | 第99-101页 |
6.3.1 具有周期性阵列孔的ZnS/Ag/ZnS对称膜堆结构模型 | 第99页 |
6.3.2 具有周期性阵列孔的ZnS/Ag/ZnS对称膜堆结构的光谱特性 | 第99-101页 |
6.4 本章小结 | 第101-102页 |
7 微尺度近场热辐射的热整流研究 | 第102-119页 |
7.1 引言 | 第102-103页 |
7.2 热整流结构模型及波动耗散理论 | 第103-105页 |
7.2.1 热整流结构模型 | 第103-104页 |
7.2.2 波动耗散理论 | 第104-105页 |
7.3 影响近场热辐射换热的几个主要因素 | 第105-111页 |
7.3.1 两板之间的间距对热辐射换热的影响 | 第105-106页 |
7.3.2 折射率的实部对热辐射换热的影响 | 第106-107页 |
7.3.3 折射率的虚部对热辐射换热的影响 | 第107页 |
7.3.4 表面激元对热辐射换热的影响 | 第107-111页 |
7.4 均质损耗媒质和VO_2构成的热整流结构的热整流特性 | 第111-115页 |
7.5 LCMSO和VO_2构成的热整流结构的热整流特性 | 第115-117页 |
7.6 本章小结 | 第117-119页 |
8 结束语 | 第119-123页 |
8.1 主要研究结论 | 第119-121页 |
8.2 主要创新点 | 第121-122页 |
8.3 下一步研究展望 | 第122-123页 |
致谢 | 第123-124页 |
攻读博士学位期间已发表的相关论文 | 第124-126页 |
参考文献 | 第126-141页 |