现代隐形新思路略述

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1、上海大学2013〜2014学年春季学期通识课程课程论文课程名称：神奇的光子课程编号：学分j成绩j姓名：_石聪学号：12121855大类：材料学院论文题目：现代隐形新思路略述论文评语任课教师：评阅日期：现代隐形新思路略述摘要：高新科技历来都是在前人的技术或理论屮逐渐发展而来的，隐形技术也不例外。本篇文章部分概括描述了2006年至今，现代最新隐形技术发展的新思路：变换光学的基本状况、隐形新材料的最新研宂成果、时间域隐形技术发展状况，以及隐形技术未来发展方叫。同时，也总结并指出了各种技术方向所面临的fu）题及未来科研所面临的闹难。一、变换光学

2、现代光学的重大进展之一是引入"变换"的概念.由此逐渐发展出光学一个新分支一傅里叶变换光学,简称变换光学,或傅里叶光学。目前的变换光学大体指二类内容.一是傅里叶光谱仪中存在的变换关系，它从干涉强度的空间频谱中提取光源辐射的时间频谱（即通常说的光谱）。另一类是相干成像系统和不相干成像系统屮存在的变换关系，这第二类光学变换的内容相当丰富，它包括光学空间滤波和信息处理，光学系统的脉冲响应和传递函数，波前再现和全息术等等.变换光学的基木思想是用空间频谱的语言分析光信息，用改变频谱的手段处理相干成像系统中的光信息，用频谱被改变的眼光评价不相干成像系

3、统（光学仪器）中像的质量（像质）。变换光学之所以能够得到人们广泛的关注和研究，其原因在于通过构建扭曲空间和平直均匀空间的一一映射关系，就可以设计所需要的材料从而达到任意控制电磁波传播的目的。变换光学技术第一次被用于研制一种隐形斗篷2006年，伦敦帝国理工大学的潘德瑞教授率先提出“隐身衣”超级材料的构想，“超级材料”成为国际上的一个研究热点。我们之所以能看到物体，是因为光波的发射或者反射，在实现隐藏功能吋，特殊材料就需要把物体周围的光波实现完全弯曲，让光线和物体不发生反应，绕着通过。变换光学材料。这种材料的本质，说穿了，是和水流经过石尖一

4、样的原理，因为，当流水经过一块石头，水流会绕过石头，继续向前，就像没有遇到石头一样。这种情况下，周围的观察者看来，物体似乎变得“不存在”，也就实现了“视觉隐形”。不过，这种材料是非常特殊且细小的，在自然界完全找不到，都是要通过实验室人工制造，非常困难。2008年，法W研宄人员们已经展示了如何应用“视觉隐形”的想法，那是尝试在这个充满热量的世界里研制出一种哈利波特一样的隐形斗篷。筷子插入水中的部分看起来似乎向水面方向弯曲。假如水显示出负折射的特性，筷子被水淹没的部分看上去则似乎是跳出了水面。如果将筷子换成其它物体,类似效果也会出现。因此，

5、“超级材料”是像水又不同于水的物质。不过，天然材料是无法实现这种“负折射”的，他们人工研制出一类超材料。研宂小组制造的，是一种三维“渔网”形的金属材料。他们将导电的银和不导电的氟化镁交替堆叠在一起，并在层与层之间挖出纳米T的渔网图样。这样，在近红外线的范围内，出现了“负折射”，顺利让光线弯曲。二、新型隐形材料超弯曲材料一种薄膜由一些细微结构组成，形成一种叫做“超弯曲材料(Mctaflcx)”的新材料，在合理的光线条件下，它能够使得物体“隐形”。这种新研制的超弯曲材料能够改变光线传播的方向，简言之它能使光波按既定的方式不断反射，从而达到

6、在较长的波长下隐形的效果。之前由于光学原理的限制，要实现这种隐形并非易事，物体的材料原子大小必须接近光波长短才有可能。迄今为止，较小波长光线折射的材料原子仅可应用衣服的扁平、较硬表而。但是据英国圣安德鲁斯大学的科学家安德烈迪法尔科声称，他们己经迈出了实现隐形衣的第一步。他们己经实现了在平且坚硬的表面使物体隐形。超弯曲材料可在可见光620纳米波长范围下操作，法尔科将超弯曲材料的形成简单的概括成将好几层网眼结构堆积，而现在它们已经成功的制造出了单层的薄膜结构，而这种“薄膜”堆积在一起可产生柔性“锊能织物”，从而实现隐形斗篷的基本功能。理论上

7、说，它可能的另一项令人惊喜的应用是通过在几层超弯曲材料薄膜在物体表面堆积，从而在光学范围建造三维柔性超材料。这项研宄证实，在柔性物体表面覆盖超弯曲材料可起到光学范围内隐形的效果，预计未来这种在光学波长下具有隐形效果的三维柔性材料的发展将像堆积积木一样，不断地向更高的层次延伸。超弯曲材料将赋予我们最大限度地操控光线的能力。接下来下一步工作就是归纳出超弯曲材料在弯曲和折叠过程中，它光学特性的改变。如果它对运动较为敏感，那么它就可能用于其它方面，比如用于手持摄像机的新款镜头开发。但是倘若它对弯曲和运动不敏感，它就可以用于比如隐性眼镜的研发。可

8、弯曲光线的特殊玻璃微片2010年，來自密歇根理工大学的研究人员却发现了一种捕获红外线的方法，可使红外线在物体周围发生弯曲，从而实现物体的隐身。一旦通过这种技术实现了可见光的弯曲，被其所覆盖的物体将会从人们的