技術(shù)特征：

1.一種二元疊層光學(xué)材料定向光譜熱輻射率的計(jì)算方法，其特征在于，所述計(jì)算方法包括如下步驟：

(1)計(jì)算二元疊層光學(xué)材料中各界面的反射率和透射率光譜：

假設(shè)二元疊層光學(xué)材料中，前表面為X介質(zhì)，后表面為Y介質(zhì)，所述X介質(zhì)、Y介質(zhì)和空氣的復(fù)折射率分別為N_A、N_B、N₀，入射角為θ₀，則所述X介質(zhì)和Y介質(zhì)內(nèi)的復(fù)折射角和如公式(1)所示：

$N_{A}sin{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A=N_{B}sin{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B=N_0{\mathrm{sin\θ}}_0---\left(1\right)$

二元疊層光學(xué)材料中兩種介質(zhì)疊加共形成三個(gè)界面，第1界面的反射率和透射率分別為R₁和T₁；第2界面的反射率和透射率分別為R₂和T₂；第3界面的反射率和透射率分別為R₃和T₃；

根據(jù)公式(2)、(3)和(4)，分別計(jì)算第1界面、第2界面和第3界面的反射率，構(gòu)建各界面的反射率光譜：

$R_{1,s}=\left(\frac{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0-N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0+N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}\right){\left(\frac{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0-N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0+N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}\right)}^{*}$

$R_{1,p}=\left(\frac{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A-N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A+N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}\right){\left(\frac{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A-N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}{N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A+N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}\right)}^{*}---\left(2\right)$

$R_1=\frac{R_{1,s}+R_{1,p}}{2}$

$R_{2,s}=\left(\frac{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A-N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B}{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A+N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B}\right){\left(\frac{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A-N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B}{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A+N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B}\right)}^{*}$

$R_{2,p}=\left(\frac{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B-N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B+N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}\right){\left(\frac{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B-N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B+N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}\right)}^{*}---\left(3\right)$

$R_2=\frac{R_{2,s}+R_{2,p}}{2}$

$R_{3,s}=\left(\frac{N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B-N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}{N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B+N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}\right){\left(\frac{N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B-N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}{N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B+N_{0}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_0}\right)}^{*}$

$R_{3,p}=\left(\frac{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B-N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B+N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}\right){\left(\frac{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B-N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}{N_{A}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_B+N_{B}cos{\widetilde{\mathrm{\θ}}}_A}\right)}^{*}---\left(4\right)$

$R_3=\frac{R_{3,s}+R_{3,p}}{2}$

其中，R_1,s和R_1,p分別為第1界面的S偏振反射率和P偏振反射率，R_2,s和R_2,p分別為第2界面的S偏振反射率和P偏振反射率，R_3,s和R_3p分別為第3界面的S偏振反射率和P偏振反射率；

根據(jù)第1界面的透射率T₁＝1-R₁，第2界面的透射率T₂＝1-R₂，第3界面的透射率T₃＝1-R₃，分別計(jì)算所述第1界面、第2界面和第3界面的透射率，構(gòu)建各界面的透射率光譜；

(2)計(jì)算二元疊層光學(xué)材料中各介質(zhì)的內(nèi)透過率光譜：

介質(zhì)中復(fù)折射角的正弦和余弦，如公式(5)所示：

$\begin{array}{cc}sin\widetilde{\mathrm{\θ}}=s^{\′}+{\mathrm{js}}^{\′\′}& cos\widetilde{\mathrm{\θ}}=c^{\′}+{\mathrm{jc}}^{\′\′}\end{array}---\left(5\right)$

其中，s′和s″分別為復(fù)折射角的正弦的實(shí)部和虛部，c′和c″分別為復(fù)折射角的余弦的實(shí)部和虛部；

介質(zhì)的等效折射率如公式(6)所示：

$\tilde{N}=\sqrt{{({\mathrm{ns}}^{\′}+{\mathrm{ks}}^{\′\′})}^2+{({\mathrm{nc}}^{\′}+{\mathrm{kc}}^{\′\′})}^2}---\left(6\right)$

其中，n和k分別為介質(zhì)的折射率和消光系數(shù)；

光線真實(shí)傳播角度與等效折射率的關(guān)系，如公式(7)所示：

等效消光系數(shù)K與等效折射率的關(guān)系，如公式(8)所示：

根據(jù)公式(5)～(8)，計(jì)算介質(zhì)的等效折射率和等效消光系數(shù)K；根據(jù)公式(9)計(jì)算入射到介質(zhì)表面的折射光波在介質(zhì)內(nèi)部的內(nèi)透過率u：

$u=\exp (-\frac{4\mathrm{\π}Kd}{\mathrm{\λ}})---\left(9\right)$

其中，d為介質(zhì)的幾何厚度，λ為波長；

根據(jù)公式(1)和(5)～(9)，分別計(jì)算所述X介質(zhì)和Y介質(zhì)的內(nèi)透過率u_x和u_y，構(gòu)建各介質(zhì)的內(nèi)透過率光譜；

(3)計(jì)算等效界面的反射率和透射率光譜：

①將X介質(zhì)等效為界面x，根據(jù)公式(10)，計(jì)算從空氣出射的透射率T_x，構(gòu)建從空氣出射的透射率光譜：

$\begin{array}{c}{T}_x=T_2{u}_x{T}_1+T_2{u}_x{R}_1{u}_x{R}_2{u}_x{T}_1+T_2{u}_x{R}_1{u}_x{R}_2{u}_x{R}_1{u}_x{R}_2{u}_x{T}_1+\mathrm{...}\\ =\frac{T_1{T}_2{u}_x}{1-R_1{R}_2{\left(u_x\right)}^2}\\ =\frac{(1-R_1)(1-R_2)u_x}{1-R_1{R}_2{\left(u_x\right)}^2}\end{array}---\left(10\right)$

根據(jù)公式(11)，計(jì)算從Y介質(zhì)出射的反射率R_x，構(gòu)建從Y介質(zhì)出射的反射率光譜：

$\begin{array}{c}{R}_x=R_2+T_2{u}_x{R}_1{u}_x{T}_2+T_2{u}_x{R}_1{u}_x{R}_2{u}_x{R}_1{u}_x{T}_2+T_2{u}_x{R}_1{u}_x{\left(R_2{u}_x{R}_1{u}_x\right)}^2{T}_2+\mathrm{...}\\ =R_2+\frac{T_2{T}_2{R}_1{\left(u_x\right)}^2}{1-R_1{R}_2{\left(u_x\right)}^2}\\ =R_2+\frac{{(1-R_2)}^2{R}_1{\left(u_x\right)}^2}{1-R_1{R}_2{\left(u_x\right)}^2}\end{array}---\left(11\right)$

②將Y介質(zhì)等效為界面y，根據(jù)公式(12)，計(jì)算從空氣出射的透射率T_y，構(gòu)建從空氣出射的透射率光譜：

$\begin{array}{c}{T}_y=T_2{u}_y{T}_3+T_2{u}_y{R}_3{u}_y{R}_2{u}_y{T}_3+T_2{u}_y{R}_3{u}_y{R}_2{u}_y{R}_3{u}_y{R}_2{u}_y{T}_3+\mathrm{...}\\ =\frac{T_2{T}_3{u}_y}{1-R_2{R}_3{\left(u_y\right)}^2}\\ =\frac{(1-R_2)(1-R_3)u_y}{1-R_2{R}_3{\left(u_y\right)}^2}\end{array}---\left(12\right)$

根據(jù)公式(13)，計(jì)算從X介質(zhì)方向出射的反射率R_y，構(gòu)建從X介質(zhì)方向出射的反射率光譜：

$\begin{array}{c}{R}_y=R_2+T_2{u}_y{R}_3{u}_y{T}_2+T_2{u}_y{R}_3{u}_y{R}_2{u}_y{R}_3{u}_y{T}_2+T_2{u}_y{R}_3{u}_y{\left(R_2{u}_y{R}_3{u}_y\right)}^2{T}_2+\mathrm{...}\\ =R_2+\frac{T_2{T}_2{R}_3{\left(u_y\right)}^2}{1-R_2{R}_3{\left(u_y\right)}^2}\\ =R_2+\frac{{(1-R_2)}^2{R}_3{\left(u_y\right)}^2}{1-R_2{R}_3{\left(u_y\right)}^2}\end{array}---\left(13\right)$

(4)計(jì)算介質(zhì)的雙向定向光譜熱輻射率光譜：

根據(jù)公式(14)，計(jì)算Y介質(zhì)的前表面光譜熱輻射率ε_Y-front，構(gòu)建Y介質(zhì)的前表面光譜熱輻射率光譜：

${\mathrm{\ϵ}}_{Y-front}=\frac{T_x(1-u_y)(1+R_3{u}_y)}{1-R_x{R}_3{u}_y^2}---\left(14\right)$

根據(jù)公式(15)，計(jì)算Y介質(zhì)的后表面光譜熱輻射率ε_Y-rear，構(gòu)建Y介質(zhì)的后表面光譜熱輻射率光譜：

${\mathrm{\ϵ}}_{Y-rear}=\frac{T_3(1-u_y)(1+R_x{u}_y)}{1-R_x{R}_3{u}_y^2}---\left(15\right)$

根據(jù)公式(16)，計(jì)算X介質(zhì)的前表面光譜熱輻射率ε_X-front，構(gòu)建X介質(zhì)的前表面光譜熱輻射率光譜：

${\mathrm{\ϵ}}_{X-front}=\frac{T_1(1-u_x)(1+R_y{u}_x)}{1-R_1{R}_y{u}_x^2}---\left(16\right)$

根據(jù)公式(17)，計(jì)算X介質(zhì)的后表面光譜熱輻射率ε_X-rear，構(gòu)建X介質(zhì)的后表面光譜熱輻射率光譜：

${\mathrm{\ϵ}}_{X-rear}=\frac{T_y(1-u_x)(1+R_1{u}_x)}{1-R_1{R}_y{u}_x^2}---\left(17\right)$

根據(jù)公式(18)，計(jì)算二元疊層材料的前表面光譜熱輻射率ε_front，構(gòu)建二元疊層材料的前表面光譜熱輻射率光譜：

ε_front＝ε_Y-front+ε_X-front (18)

根據(jù)公式(19)，計(jì)算二元疊層材料的后表面光譜熱輻射率ε_rear，構(gòu)建二元疊層材料的后表面光譜熱輻射率光譜：

ε_rear＝ε_Y-rear+ε_X-rear (19)。

2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算方法，其特征在于，所述X介質(zhì)為ZnS，所述Y介質(zhì)為ZnSe。