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我院在光热调控器件研究方面取得重要进展

发布时间:2026-06-01浏览次数:10




近日,我院刘玉芳教授团队联合韩国浦项科技大学 Junsuk Rho 教授团队,在光子学领域国际顶尖期刊Laser & Photonics Reviews上发表题为“Responsive Phase Gradient Metasurface for Laser Stealth and Dynamic Thermal Camouflage”的研究论文。河南师范大学作为第一单位,博士生袁志豪为第一作者,刘彦磊副教授、Junsuk Rho 教授和刘玉芳教授为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金、河南省研究生教育改革与质量提升项目、POSCO-POSTECH-RIST 融合研究中心及韩国国家研究基金会等项目的资助。

随着红外成像、红外激光雷达等探测技术的发展,传统红外伪装材料因发射率固定、响应波段单一、易产生镜面反射等问题,难以满足复杂环境下多模式探测对抗需求。如何在同一器件中兼顾宽波段低镜面反射和动态热辐射调控,成为激光—红外兼容伪装领域的重要挑战。

针对上述问题,团队创新提出了一种响应型相位梯度超表面。该器件由硅光栅基底、金薄膜和相变材料 Ge₂Sb₂Te₅(GST)薄膜组成,通过编码型相位梯度结构将入射红外光分散至非镜面方向,有效抑制镜面反射和激光回波信号;同时利用 GST 相变特性,实现红外发射率的动态调控。研究结果表明,该超表面兼具宽波段低镜面反射、动态热辐射调控和反射光束分裂能力,实现了激光隐身与动态热伪装功能的有效集成。

该成果突破了传统红外伪装材料单一波段、单一功能和静态调控的局限,为构建宽波段、动态可调、激光红外兼容的多光谱伪装器件提供了新思路,在红外隐身、热辐射调控和航空航天热管理等领域具有潜在应用价值。

(文 袁志豪)