CN111262646B - 一种红外激光入侵防护膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外激光入侵防护膜，包括基底层、粘胶层、红外激光光栅处理层、保护层和安装胶层，所述粘胶层、红外激光光栅处理层、保护层和安装胶层依次固定在基底层上，所述红外激光光栅处理层用于吸收红外激光，并使未被吸收的红外激光从光栅间隙透过形成衍射。本发明结构简单，使用方便，能有效防止信息泄露。

Description

一种红外激光入侵防护膜
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种红外激光入侵防护膜。
背景技术
随着激光技术的发展，红外激光窃听成为了信息泄漏的重要泄漏源之一，而红外激光窃听信息获取本身是一个比较新型的领域，因此对其防护手段相对比较少。
目前，为了有效的防止信息泄露，人们针对红外激光窃听，提出了如下两种防窃听技术：
1、光学干扰技术，如公开号为CN204287480U的现有技术一种激光监听检测设备，其技术方案为：包括用于对目标区域进行照明的照明组件以及用于采集目标区域图像信息的成像组件，所述成像组件与视频处理组件连接，视频处理组件对成像组件输入的图像信息进行存储并处理，以实现对监听设备的检测。该技术虽然能实现对信息的防护。但在实际应用时，环境光、环境的复杂程度、设备反射激光强弱以及接受系统信噪比等都会对检测结构造成影响，同时该方法具有时效性，只有当窃听设备正在瞄准工作时才有可能发现可疑目标。因此还存在漏报、误报的可能性带来的风险。
2、振动干扰技术，
如公开号为CN104125033A的现有技术公开了一种具有自充电功能的防激光窃听干扰器，该防激光窃听干扰器包括主体部，设置于主体部底部的固定部、设置在主体部表层的太阳能充电部，以及设置在所述主体部内的控制芯片；所述的固定部用于将该防激光窃听干扰器固定，所述的太阳能充电部能够将太阳能转换为电能为该激光窃听干扰器提供电能。该技术是在玻璃上切一个振动干扰器，从而影响窃听激光信号。但是漫反射激光窃听对玻璃的振动与否无关，因此失去了其工作意义，仍然不能有效的防止信息泄露。
因此，随着信息安全的重要性提升，研发出新的防信息泄露技术越来越重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构简单、使用方便和防信息泄露效果好的红外激光入侵防护膜。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：包括基底层、粘胶层、红外激光光栅处理层、保护层和安装胶层，所述粘胶层、红外激光光栅处理层、保护层和安装胶层依次固定在基底层上，所述红外激光光栅处理层用于吸收红外激光，并使未被吸收的红外激光从光栅间隙透过形成衍射。
所述红外激光光栅处理层包括氧化锑、氧化铟和纳米碳管，且氧化锑、氧化铟和纳米碳管的质量比为1：1：1。
所述氧化锑的粒子直径为10—100nm，氧化铟的粒子直径为10—100nm，纳米碳管的粒子直径为10—100nm。
所述红外激光光栅处理层的厚度为10—70μm，每个光栅间的间隔为5—30μm。
所述保护层涂覆在红外激光光栅处理层上，且保护层同时填充红外激光光栅处理层中光栅之间的区域。
所述保护层先由丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯和正丁醇按8：1：1的质量比均匀混合后作为涂覆液进行流延成膜，再通过加热使二甲苯和正丁醇挥发从而形成丙二醇甲醚醋酸酯保护层。
所述保护层的厚度为10—70μm。
所述基底层为低密度聚乙烯薄膜，基底层的厚度为10—70μm。
所述粘胶层和安装胶层均由聚乙酸乙烯酯胶粘剂制成，且安装胶层的厚度为5—20μm。
所述安装胶层上粘接有由聚碳酸酯树脂制成的剥离层，剥离层的厚度为15—25μm。
采用本发明的优点在于：
1、本发明包括基底层、粘胶层、红外激光光栅处理层、保护层和安装胶层。其中，对于防信息泄露起最关键作用的是红外激光光栅处理层，当有红外激光照向防护膜时，红外激光光栅处理层能够对部分红外激光进行吸收，而另外部分激光则从红外激光光栅处理层形成的光栅透过，形成衍射效果，使其照射到物体前时其光斑急速变大，从而使返回的红外激光信号强度成倍下降。同时能够防止防护膜因为能量高而损坏，也提高了防护膜的激光损坏阈值。因此，通过红外激光光栅处理层可以有效地隔断红外激光，从而实现对入侵的近红外激光进行有效的屏蔽，达到有效防泄露的目的。而通过基底层和粘胶层一方面能够为红外激光光栅处理层提供依托，保证红外激光光栅处理层能够稳定地固定在基底层上；另一方面则能够对红外激光光栅处理层提供保护，防止红外激光光栅处理层被轻易破坏。通过保护层与基底层相配合，能够进一步提升对红外激光光栅处理层的保护效果，使其抗顶破和抗磨损性能提高。通过安装胶层则有利于将防护膜快速地安装到需要屏蔽区域的玻璃或其它基体上。另外，本发明还具有结构简单、使用方便和防信息泄露效果好等优点。
2、本发明中的红外激光光栅处理层包括氧化锑、氧化铟和纳米碳管，且氧化锑、氧化铟和纳米碳管的质量比为1：1：1，其中，氧化锑、氧化铟、纳米碳管这三种材料能够分别吸收三种不同波段的激光，具体来说，氧化铟能够有效吸收900—1600nm波段的激光，氧化锑能够有效吸1600—2000nm波段的激光，而纳米碳管则具有对不同波长的光都有吸收的功能，另外可以调节防护膜颜色的深度，因此采用这三种特定组分按特定配比相配合，就能够有效吸收红外激光，从而达到防信息泄露的目的。
3、本发明中氧化锑的粒子直径为10—100nm，氧化铟的粒子直径为10—100nm，纳米碳管的粒子直径为10—100nm。三种组分分别采用特定的粒子直径，既保证了较高的透光度，又相对容易实现。
4、本发明中红外激光光栅处理层的厚度为10—70μm，每个光栅间的间隔为5—30μm。采用该特定设置，一方面保证了较好的透光度，另一方便不会导致加工难度提升。
5、本发明中由于保护层是涂覆到红外激光光栅处理层上的，因此保护层能够对光栅之间的区域进行填涂，增加了红外激光光栅处理层的稳定性
6、本发明中的保护层先由丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯和正丁醇按8：1：1的质量比均匀混合后作为涂覆液进行流延成膜，再通过加热使二甲苯和正丁醇挥发从而形成丙二醇甲醚醋酸酯保护层。采用该设置的优点在于能使保护层稳定地固定到红外激光光栅处理层上，从而对红外激光光栅处理层形成更好的保护。
7、本发明中保护层的厚度为10—70μm，采用该特定厚度的保护层能够在成本较低的前提下达到最佳的保护效果。
8、本发明采用厚度为10—70μm的低密度聚乙烯薄膜作为基底层，由于低密度聚乙烯薄膜在较宽的温度范围内具有较好的化学稳定性、热封性、耐水性、防潮性和耐高低温性能，因此能够满足红外激光光栅处理层对于基底的性能要求。
9、本发明中粘胶层和安装胶层采用的粘结剂均为聚乙酸乙烯酯胶粘剂，且安装胶层的厚度为5—20μm。其优点在于一是能使各层状结构稳定地固定在一起，二是使整个防护膜在使用时能稳定地固定在基体上。
10、本发明采用聚碳酸酯树脂制成剥离层，且将剥离层的厚度设为15—25μm。具有便于剥离的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明贴窗工作时的结构示意图；
图3为本发明在红外激光照射时的结构示意图；
图4为本发明在红外激光照射时形成的衍射光斑大小示意图；
图中标记为：1、基底层，2、粘胶层，3、红外激光光栅处理层，4、保护层，5、安装胶层，6、剥离层。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种红外激光入侵防护膜，如图1所示，其包括基底层1、粘胶层2、红外激光光栅处理层3、保护层4和安装胶层5，所述基底层1、粘胶层2、红外激光光栅处理层3、保护层4和安装胶层5均是透明的，所述粘胶层2、红外激光光栅处理层3、保护层4和安装胶层5依次固定在基底层1上，所述红外激光光栅处理层3用于吸收红外激光，并使未被吸收的红外激光从光栅间隙透过形成衍射。
本发明中，所述红外激光光栅处理层3包括氧化锑、氧化铟和纳米碳管，且氧化锑、氧化铟和纳米碳管的质量比为1：1：1。所述红外激光光栅处理层3成型在粘胶层2上的工艺为：先将氧化锑、氧化铟和纳米碳管均匀混合，得到混合物；再将混合物分散到聚对苯二甲酸乙二醇酯材料中，得到母料，混合物与聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的质量比为5：1；然后通过带光栅型模头的挤出机将预先加热熔融的母料挤出到第一粘胶层2上，凝固后即得到具有光栅间隔的红外激光光栅处理层3。使用时，氧化锑、氧化铟和纳米碳管配合吸收红外激光。
本发明中，所述氧化锑的粒子直径为10—100nm，氧化铟的粒子直径为10—100nm，纳米碳管的粒子直径为10—100nm。具体的，优选氧化锑、氧化铟和纳米碳管的粒子直径均为45—55nm。
本发明中，所述红外激光光栅处理层3的厚度为10—70μm，每个光栅间的间隔为5—30μm。具体的，优选红外激光光栅处理层3的厚度为40—50μm，每个光栅间的间隔10μm。
本发明中，所述保护层4涂覆在红外激光光栅处理层3上，且保护层4同时填充红外激光光栅处理层3中光栅之间的区域。具体的，保护层4先由丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯和正丁醇按8：1：1的质量比均匀混合后作为涂覆液进行流延成膜，再通过加热使二甲苯和正丁醇挥发从而形成丙二醇甲醚醋酸酯保护层4。
本发明中，所述保护层4的厚度为10—70μm，优选保护层43的厚度为30—40μm。
本发明中，所述基底层1优选为低密度聚乙烯薄膜，基底层1的厚度为10—70μm，优选基底层1的厚度为40—50μm。所述粘胶层2和安装胶层5均优选由聚乙酸乙烯酯胶粘剂制成，且安装胶层5的厚度为5—20μm。其中，粘胶层2和安装胶层5的具体种类没有特殊限定，以两者能够将相邻两层牢固粘附在一起且不会脱落即可。所述安装胶层5上粘接有由聚碳酸酯树脂制成的剥离层6，剥离层6的厚度为15—25μm，剥离层6在实际应时需剥离。其中，剥离层6的材料也没有特殊的限定，还可采用本领域技术人员熟知的其它具有优良机械性能的材料即可。
本发明具体实施原理为：
如图2所示，通过安装胶层5将防护膜粘贴到玻璃上，当红外激光照射到玻璃窗户时，部分红外激光(部分红外激光的多少与照射角度有关，如果是直射，则该部分红外激光大概是50％，如果是斜射，则可能会更多一些)被防护膜中的红外激光光栅处理层3吸收，而另外部分红外激光则从红外激光光栅处理层3中的光栅透过，形成衍射效果，使其照射到物体前时其光斑急速变大，从而使返回至探测器的红外激光信号强度成倍下降。如图3所示，窃听激光为单色平行光，则衍射后将产生干涉结果。相干波在空间某处相遇后，因位相不同，相互之间产生干涉作用，引起相互加强或减弱的物理现象。衍射的结果是产生明暗相间的衍射花纹，代表着衍射方向(角度)和强度，如图4所示。
据菲涅尔衍射公式可以知，其中央亮纹线宽度△x0为：
Figure BDA0002373529250000061
式中f为条纹到屏的距离，λ为波长。
由于在窃听过程中，物体到玻璃的距离一般会超过2米以上，而红外波长假设为1um，光栅的宽度为10um，因此可以得出中央亮条纹光斑的宽度△x0大约为0.4米。
同时对于红外激光窃听而言，散斑的尺寸关系有如下公式：
Figure BDA0002373529250000062
式中b为散斑的平均尺寸，d为激光束光斑大小，λ为激光波长，z为探测距离。根据设计光外差探测语音信息光学系统可知，激光通过收发一体光学天线到达被测物体表面后经由物体表面发生散射。返回探测信息系统的光强度I与系统结构参数关系为：
Figure BDA0002373529250000063
式中D为接收透镜的直径，k为常数，I0为照射到物体上激光出射光强，d为散射激光光斑大小，R为工作距离。
当散射激光光斑越大时，接收到的光强信号越小，在没有使用本发明所述防护膜时，其激光光斑为1mm左右，而使用了本发明所述防护膜后，其光斑大小为0.4米，其能量相差上百倍。同时激光需要经过防护膜时，防护膜能对激光进行吸收，如果考虑吸收率为90％，则整个窃听的作用距离将下降3—4个数量级，从而大幅降低了信息泄露的几率。
实施例2
本实施例对实施例1所述技术方案进行了验证，具体如下：
分别使用红外激光实际对未贴防护膜和贴了防护膜室内区域进行窃听，发射的红外激光强度为10mw，在100米处采用直径为100mm镜头进行接收，未贴防护膜时返回光的强度是1nw，可以清楚还原出因说话引起物体振动的语音信息，而贴了防护膜后在1米远处其返回的光为10pw，且因信号太弱，还原不出声音信息。由此证明了本发明的防信息泄露效果非常好，能够有效防止信息泄露。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。

Claims (10)

1.一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：包括基底层（1）、粘胶层（2）、红外激光光栅处理层（3）、保护层（4）和安装胶层（5），所述粘胶层（2）、红外激光光栅处理层（3）、保护层（4）和安装胶层（5）依次固定在基底层（1）上，所述红外激光光栅处理层（3）用于吸收红外激光，并使未被吸收的红外激光从光栅间隙透过形成衍射。
2.根据权利要求1所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述红外激光光栅处理层（3）包括氧化锑、氧化铟和纳米碳管，且氧化锑、氧化铟和纳米碳管的质量比为1：1：1。
3.根据权利要求2所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述氧化锑的粒子直径为10—100nm，氧化铟的粒子直径为10—100nm，纳米碳管的粒子直径为10—100nm。
4.根据权利要求1所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述红外激光光栅处理层（3）的厚度为10—70μm，每个光栅间的间隔为5—30μm。
5.根据权利要求1—4中任一项所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述保护层（4）涂覆在红外激光光栅处理层（3）上，且保护层（4）同时填充红外激光光栅处理层（3）中光栅之间的区域。
6.根据权利要求5所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述保护层（4）先由丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯和正丁醇按8：1：1的质量比均匀混合后作为涂覆液进行流延成膜，再通过加热使二甲苯和正丁醇挥发从而形成丙二醇甲醚醋酸酯保护层（4）。
7.根据权利要求1所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述保护层（4）的厚度为10—70μm。
8.根据权利要求1所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述基底层（1）为低密度聚乙烯薄膜，基底层（1）的厚度为10—70μm。
9.根据权利要求1所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述粘胶层（2）和安装胶层（5）均由聚乙酸乙烯酯胶粘剂制成，且安装胶层（5）的厚度为5—20μm。
10.根据权利要求1所述的一种红外激光入侵防护膜，其特征在于：所述安装胶层（5）上粘接有由聚碳酸酯树脂制成的剥离层（6），剥离层（6）的厚度为15—25μm。
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