REV|EW综合评述 隐身技术的研究进展 Research Progress of Cloaking Technique 王琦张大伟袁丽萌陈家璧庄松林 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200098 Wang Qi Zhang Dawei Yuan limeng Chen Jiabi Zhuang songlin School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China 摘要分析了产生隐身的机理,阐述了几种隐身方法的进展情况。详细论述了基于超材料特殊晶体结构和等离 子体的隐身技术,并对隐身技术的应用和发展前景进行了展望 关键词超材料;等离子体;隐身;隐身材料 Abstract With discussion of cloaking principle, the development of cloaking is reviewed. The techniques based on plasmonic cloak and 3D metamaterial cloak are proposed in detail. Its applications and development foreground are prospected 中图分类号:TH74,TB34doi:10.3788/OP20094608.0055 1引言 能看到物体是因为光照射到物体上,物体又反射了 隐身技术在外科手术军事航空等多个领域中获光。只要中断这个过程,人就看不到物体。从原理上 得广泛的应用。已经应用的隐身技术主要集中在外形讲,目前的隐身技术可分为两个方向:一种是利用材 隐身、材料隐身等方面叫。外形隐身技术的实质是将目料的特殊晶体结构,改变物体对光线的折射率,让光 标的强反射结构转换为弱反射结构,即通过改变目标波和电磁波绕过需要隐身的物体;另一种即材料隐 的表面形状,在一定角度内减少雷达散射截面身,这种技术目前主要针对波长较短的微波,尚未扩 (RCs)。材料隐身技术以雷达吸波材料有效地吸收人及到可见光领域。后一种技术已经在军事上被广泛运 射雷达波,使目标的总回波强度显著降低,能同时在用如在飞机或者潜艇上涂上可以阻断红外线的材 所有方向减小RCS,通过吸收其对应的特定波长,达料雷达就很难探测到它们的存在。由于红外线具有 到无法探测的效果,实现隐身。雷达是军事探测系统更好的保密效果目前利用比较广泛的多为红外隐身 的重要探测手段。对探测技术的改进,产生了一些新技术。而前一种因其应用前景广泛及本身所具的神秘 的隐身概念和隐身技术。 性,近几年研究风头正劲。 21隐身智能衣 2几种隐身方法、原理及研究进展 2004年东京大学展示的隐身衣是通过摄像技术 隐身技术用途非常广泛,所采用的原理也各不相采集到周围图像信息,给人造成视觉假象达到隐形效 同。大部分隐身技术是基于锐减散射光的理论。人类果。此隐身原理是在衣服前后面装上摄像机,录制下 万方数据 中国光学期刊网:www.opticsjournal.net55REVIEW I综合评述 隐身技术的研究进展 Research Progress of Cloaking Technique 王琦张大伟袁丽萌陈家璧庄松林 (上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093’ Wang Qi Zhang Dawei Yuan Limeng Chen Jiabi Zhuang Songlin (笏优盯∞泐篡一删删淼喇研啪删吼如溉锄盯黝刺forTechnology ＼鲫弛 ． Shanghai 200093． China 龇1／ 摘 要分析了产生隐身的机理，阐述了几种隐身方法的进展情况。详细论述了基于超材料特殊晶体结构和等离 子体的隐身技术，并对隐身技术的应用和发展前景进行了展望。 关键词超材料；等离子体；隐身；隐身材料 Abstract With discussion of cloaking principle，the development of cloaking is reviewed．The techniques based oN plasmonic cloak and 3D metamaterial cloak are proposed in detail．Its applications and development foreground are prospected． Key words metamaterial：plasma；cloaking；cloaking material 中图分类号：TH74．33334 doi：10．3788／LOP20094608．0055 l引言 隐身技术在外科手术、军事航空等多个领域中获 得广泛的应用。已经应用的隐身技术主要集中在外形 隐身、材料隐身等方面…。外形隐身技术的实质是将目 标的强反射结构转换为弱反射结构，即通过改变目标 的表面形状，在一定角度内减少雷达散射截面 (RCS)。材料隐身技术以雷达吸波材料有效地吸收入 射雷达波，使目标的总回波强度显著降低，能同时在 所有方向减小RCS，通过吸收其对应的特定波长，达 到无法探测的效果，实现隐身。雷达是军事探测系统 的重要探测手段。对探测技术的改进，产生了～些新 的隐身概念和隐身技术【2】。 2几种隐身方法、原理及研究进展 隐身技术用途非常广泛，所采用的原理也各不相 同。大部分隐身技术是基于锐减散射光的理论。人类 能看到物体是因为光照射到物体上，物体又反射了 光。只要中断这个过程，人就看不到物体。从原理上 讲，目前的隐身技术可分为两个方向：一种是利用材 料的特殊晶体结构，改变物体对光线的折射率，让光 波和电磁波绕过需要隐身的物体；另一种即材料隐 身，这种技术目前主要针对波长较短的微波，尚未扩 及到可见光领域。后一种技术已经在军事上被广泛运 用[31，如在飞机或者潜艇上涂上可以阻断红外线的材 料，雷达就很难探测到它们的存在。由于红外线具有 更好的保密效果，目前利用比较广泛的多为红外隐身 技术。而前～种因其应用前景广泛及本身所具的神秘 性，近几年研究风头正劲。 2．1隐身智能衣 2004年东京大学展示的隐身衣是通过摄像技术 采集到周围图像信息，给人造成视觉假象达到隐形效 果。此隐身原理是在衣服前后面装上摄像机，录制下 万方数据 中国光学期刊网：www．opticsjournal．net,55