基于相变光栅的多光谱伪装系统：动态调控与信息加密技术研究

《Laser & Photonics Reviews》：Phase-Change Grating Multispectral Camouflage System for Security Applications: Dynamic Regulation and Information Encryption

本研究针对传统红外伪装材料在多光谱兼容性、固定发射率和角度敏感性方面的局限，提出了一种激光可编程Ge2Sb2Te5/Ag光栅表面。该设计实现了中波红外（MWIR）0.12和长波红外（LWIR）0.04的超低发射率，通过梯度结晶技术实现LWIR波段连续调控，结合Si3N4涂层实现可见光-红外多光谱隐身。光栅结构具备偏振不敏感和宽角度（0-60°）稳定性，并利用纳米级光栅高度变化与晶体结构复制技术构建多级信息加密系统，为军事伪装和光学安全领域提供创新解决方案。

　　

传统红外伪装材料常受限于多光谱兼容性不足、发射率固定及角度敏感等问题，难以应对先进探测技术挑战。为解决这一难题，研究人员开发出激光可编程的Ge₂Sb₂Te₅（GST）/银复合光栅表面，该设计具备双波段红外伪装能力，可实现中波红外（MWIR）0.12和长波红外（LWIR）0.04的极低热发射值。通过激光诱导梯度结晶技术，成功演示了LWIR波段的连续发射率调控，实现动态光谱控制。结合可见光透明且红外无损的氮化硅（Si₃N₄）涂层，实现了可见光与红外波段的跨光谱隐身功能。高度对称的光栅结构确保偏振不敏感性和角度鲁棒性，在0-60°宽入射角范围内保持稳定性能。进一步通过激光写入红外图案与色彩层整合，利用纳米级光栅高度变化（单位：纳米）结合晶体结构复制技术，构建出多级信息加密系统。该系统通过红外响应式写入与擦除操作，实现信息加密与可控消除，显著提升安全性能。这种材料与结构协同设计的策略，为军事伪装和光学安全应用提供了可扩展的多功能平台。