CN111641045B - 一种光栅电磁波隐身器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光栅电磁波隐身器件。它包含四个光栅，各光栅一表面为光面，另一表面为锯齿面。电磁波垂直入射于本发明隐身器件时，通过折射控制电磁波的传播，使其绕过中间的空腔，并使出射电磁波的方向与原入射电磁波的方向相同，由此利用自身独特的结构在由第一光栅和第二光栅构成的第一组光栅对与由第三光栅和第四光栅构成的第二组光栅对之间形成与现有技术不同的隐身区域。本发明电磁波隐身器件在可见光频段具有非常好的隐身效果，可适用于整个电磁波段。

Description

一种光栅电磁波隐身器件

技术领域

本发明涉及一种光栅和电磁波隐身器件，属于电磁波隐身领域。

背景技术

一般地，电磁波照射到物体上时，不能完全地传播到物体后面，而会在物体上发生散射，因此电磁波照射在物体上时会在物体的后面产生阴影，物体后面的处在阴影区域中的背景就被物体挡住了不能被探测到。理想的电磁波隐身技术能够使电磁波能够绕过被隐身的物体，并在物体的另一边按照原来的路径出射，从而使物体的后面不产生任何阴影，物体后面的背景或者其他物体也因此不会被前面的物体挡住，这种情况下相当于物体不存在的情况、也即电磁波没有照射到物体上的情况一样，从而使物体得到完美的隐身。

目前已有一些电磁波隐身器件，通过利用介质材料控制电磁波传播轨迹，从而实现隐身效果，但是，这些隐身器件需要成块的介质材料，隐身器件需要很大的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光栅电磁波隐身器件，以克服现有技术的全部或部分缺陷。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：该光栅电磁波隐身器件包括一个第一光栅、一个第二光栅、一个第三光栅和一个第四光栅，各光栅对入射的电磁波是透明且是各向同性的，各光栅的一表面为光面、另一表面为锯齿面；锯齿面上的每个“锯齿”有两个平面，其中，第一平面与光面垂直，第二平面与光面的夹角为锐角；锯齿面的顶楞为各“锯齿”的第一平面与第二平面的相交楞，锯齿面的底楞为相邻的两个“锯齿”中的其中一个“锯齿”的第一平面与另一个“锯齿”的第二平面的相交楞，各光栅的第一个“锯齿”的第一平面与光面的相交楞为第一侧楞，各光栅的最末一个“锯齿”的第二平面与光面的相交楞为第二侧楞，各顶楞、底楞和侧楞相互平行；

第一光栅的第一个“锯齿”上的顶楞与第二光栅的第二侧楞重合，且第一光栅的光面与第二光栅的光面的夹角为锐角；第三光栅的第二侧楞与第四光栅的第一个“锯齿”上的顶楞重合，且第三光栅的光面与第四光栅的光面的夹角为锐角；第一光栅的光面与第四光栅的光面相互平行，第二光栅和第三光栅位于第一光栅和第四光栅之间；第一光栅和第四光栅在平行于第一光栅的光面的投影面上的正投影重合，第二光栅和第三光栅在所述投影面上的正投影重合；

所述光栅电磁波隐身器件所在的背景介质与各光栅满足以下式(1)至式(4)所示的关系：

n₂sinα₅＝n_背景sin(α₁₃+α₅) (3)

n₃sinα₈＝n_背景sin(α₁₄+α₈) (4)

在式(1)至式(4)中，n₁表示第一光栅的折射率，n₂表示第二光栅的折射率，n₃表示第三光栅的折射率，n₄表示第四光栅的折射率，n_背景表示隐身器件所在的背景介质的折射率，α₂表示第一光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₅表示第二光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₈表示第三光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₁₁表示第四光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₁₃表示第一光栅的光面与第二光栅的光面之间的夹角，α₁₄表示第三光栅的光面与第四光栅的光面之间的夹角。

进一步地，入射的电磁波束与本发明所述第一光栅或第四光栅的光面垂直。

进一步地，本发明隐身器件所在的背景介质与各光栅之间还满足以下式(5)至式(8)所示的关系：

在式(5)至式(8)中，L₁表示第一光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₂表示第二光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₃表示第三光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₄表示第四光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设计构成整个电磁波光栅隐身器件的四个光栅的特殊结构，进一步设置四个光栅之间独特的相对位置关系，并使第一光栅和第四光栅的对应侧楞在平行于第一光栅的光面的投影面上的正投影重合，第二光栅和第三光栅的对应侧楞和顶楞在所述投影面上的正投影重合，从而利用自身独特的结构在由第一光栅和第二光栅构成的第一组光栅对与由第三光栅和第四光栅构成的第二组光栅对之间形成与现有技术不同的隐身区域。

(2)本发明隐身器件只需使用四个光栅即可实现隐身效果，由于光栅较轻、薄，携带方便，节约成本，使用灵活。

(3)在本发明隐身器件工作时，通过调节各光栅的材料的折射率以及各锯齿面的第一平面和第二平面的夹角即可以控制电磁波的轨迹，不需要外加电源等设备，性能稳定。

(4)本发明电磁波光栅隐身器件可通过调整第二光栅和第三光栅之间的间距来控制隐身区域的大小。

附图说明

图1是本发明电磁波光栅隐身器件的第一光栅的结构示意图，其中，(b)是(a)的A-A截面图；

图2是本发明电磁波光栅隐身器件的第二光栅的结构示意图，其中，(b)是(a)的A-A截面图；

图3是本发明电磁波光栅隐身器件的第三光栅的结构示意图，其中，(b)是(a)的A-A截面图；

图4是本发明电磁波光栅隐身器件的第四光栅的结构示意图，其中，(b)是(a)的A-A截面图；

图5是本发明电磁波光栅隐身器件的一种实施方式的整体结构示意图；

图6是图5所示隐身器件中的各光栅在平行于第一光栅的光面的投影面上的正投影的示意图；

图7是电磁波束在本发明电磁波光栅隐身器件中传播的轨迹图；

图8是电磁波束通过图7所示电磁波光栅隐身器件时的隐身效果示意图；

图中，1.第一光栅的光面；2.第一光栅的锯齿面；201.第一光栅的各“锯齿”的第一平面；202.第一光栅的各“锯齿”的第二平面；BB′.第一光栅的第一侧楞；CC′.第一光栅的首端的端面上的顶楞；DD′第一光栅的第二侧楞；3.第二光栅的光面；4.第二光栅的锯齿面；401.第二光栅的各“锯齿”的第一平面；402.第二光栅的各“锯齿”的第二平面；EE′.第二光栅的第一侧楞；FF′.第二光栅的首端的端面上的顶楞；GG′.第二光栅的第二侧楞；5.第三光栅的光面；6.第三光栅的锯齿面；601.第三光栅的“锯齿”的第一平面；602.第三光栅的“锯齿”的第二平面；HH′.第三光栅的第一侧楞；II′.第三光栅的首端的端面上的顶楞；JJ′.第三光栅的第二侧楞；7.第四光栅的光面；8.第四光栅的锯齿面；801.第四光栅的“锯齿”的第一平面；802.第四光栅的“锯齿”的第二平面；KK′.第四光栅的第一侧楞；LL′.第四光栅的首端的端面上的顶楞；MM′.第四光栅的第二侧楞；9.第一光栅；10.第二光栅；11.第三光栅；12.第四光栅；13.隐身区域；14.背景介质所在区域；15a.电磁波束入射前在背景介质中的轨迹；15b.电磁波束在第一光栅内的轨迹；15c.电磁波束从第一光栅出射后的轨迹；15d.电磁波束在第二光栅内的轨迹；15e.电磁波束从第二光栅出射后的轨迹；15f.电磁波束在第三光栅内的轨迹；15g.电磁波束从第三光栅出射后的轨迹；15h.电磁波束在第四光栅内的轨迹；15i.电磁波束从第四光栅出射后在背景介质中的轨迹；16.投影面；L₁.第一光栅的第一侧楞BB′与第二侧楞DD′之间的距离；L₂.第二光栅的第一侧楞EE′与第二侧楞GG′之间的距离；L₃.第三光栅的第一侧楞HH′与第二侧楞JJ′之间的距离；L₄.第四光栅的第一侧楞KK′与第二侧楞MM′之间的距离；α₁.第一光栅的第一平面和光面所形成的直角；α₂.第一光栅的第二平面与光面之间的夹角；α₃.第一光栅的第一平面与第二平面之间的夹角；α₄.第二光栅的第一平面和光面所形成的直角；α₅.第二光栅的第二平面与光面之间的夹角；α₆.第二光栅的第一平面与第二平面之间的夹角；α₇.第三光栅的第一平面和光面所形成的直角；α₈.第三光栅的第二平面与光面之间的夹角；α₉.第三光栅的第一平面与第二平面之间的夹角；α₁₀.第四光栅的第一平面和光面所形成的直角；α₁₁.第四光栅的第二平面与光面之间的夹角；α₁₂.第四光栅的第一平面与第二平面之间的夹角；α₁₃.第一光栅的光面与第二光栅的光面之间的夹角；α₁₄.第三光栅的光面与第四光栅的光面之间的夹角。

具体实施方式

电磁波是指由同相震荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以周期波动的形式进行能量和动量传递的一种波。按照频率分类，从低频到高频，电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线和伽马射线等等，其中人眼可以接受的电磁波，波长大约在380至780纳米之间，称为可见光。在不同的介质中，电磁波的传播速度各不相同。两种介质相比时，电磁波传播速度大的介质折射率较小，电磁波传播速度小的介质折射率较大。

本发明光栅电磁波隐身器件包括一个第一光栅9、一个第二光栅10、一个第三光栅11和一个第四光栅12，各光栅对入射的电磁波是透明且是各向同性的，各光栅的一个表面为光面、另一个表面为锯齿面。如图1(b)、图2(b)、图3(b)、图4(b)所示，所谓“锯齿面”是指各光栅的横截面(A-A截面)朝锯齿面的一侧呈“锯齿”状。以下结合附图具体说明各光栅的结构。

如图1(a)和图1(b)所示，第一光栅9的一面为光面1，另一面为锯齿面2，锯齿面2上的每个“锯齿”有第一平面201和第二平面202，各“锯齿”的第一平面201和第二平面202构成了整个锯齿面2；每个“锯齿”的第一平面201与光面1垂直(即α₁等于90°)，每个“锯齿”的第二平面202与光面1的夹角α₂为锐角。如图1(a)所示，锯齿面2的顶楞211为各“锯齿”的第一平面201与第二平面202的相交楞，锯齿面2的底楞212为相邻的两个“锯齿”中的其中一个“锯齿”的第一平面201与另一个“锯齿”的第二平面202的相交楞。第一光栅9的第一个“锯齿”的第一平面201为平面BCC’B’，平面BCC’B’为第一光栅9的首端的端面；第一光栅9的最末一个“锯齿”的第二平面202为平面NDD’N’，平面NDD’N’为第一光栅9的末端的端面。第一光栅9的第一个“锯齿”的第一平面201与光面1的相交楞为第一光栅9的第一侧楞BB′，最末一个“锯齿”的第二平面202与光面1的相交楞为第一光栅9的第二侧楞DD′。第一光栅9的各顶楞211、底楞212以及首、尾端的两个侧楞(第一侧楞BB′、第二侧楞DD′)相互平行。

如图2(a)和图2(b)所示，第二光栅10的一面为光面3，另一面为锯齿面4。锯齿面4上的每个“锯齿”有第一平面401和第二平面402，各“锯齿”的第一平面401和第二平面402构成了整个锯齿面4。每个“锯齿”的第一平面401与光面3垂直(即α₄等于90°)，每个“锯齿”的第二平面402与光面3的夹角α₅为锐角。如图2(a)所示，锯齿面4的顶楞411为各“锯齿”的第一平面401与第二平面402的相交楞，锯齿面4的底楞412为相邻的两个“锯齿”中的其中一个“锯齿”的第一平面401与另一个“锯齿”的第二平面402的相交楞。第二光栅10的第一个“锯齿”的第一平面401为平面EFF’E’，平面EFF’E’为第二光栅10的首端的端面；第二光栅10的最末一个“锯齿”的第二平面402为平面OGG’O’，平面OGG’O’为第二光栅10的末端的端面。第二光栅10的第一个“锯齿”的第一平面401与光面3的相交楞为第一侧楞EE′，第二光栅10的最末一个“锯齿”的第二平面402与光面3的相交楞为第二侧楞GG′。第二光栅10的各顶楞411、底楞412以及首、尾端的两个侧楞(第一侧楞EE′、第二侧楞GG′)相互平行。

如图3(a)和图3(b)所示，第三光栅11的一面为光面5，另一面为锯齿面6。锯齿面6上的每个“锯齿”有第一平面601和第二平面602。每个“锯齿”的第一平面601与光面5垂直(即α₇等于90°)，每个“锯齿”的第二平面602与光面5的夹角α₈为锐角。如图3(a)所示，锯齿面6的顶楞611为各“锯齿”的第一平面601与第二平面602的相交楞，锯齿面6的底楞612为相邻的两个“锯齿”中的其中一个“锯齿”的第一平面601与另一个“锯齿”的第二平面602的相交楞。第三光栅11的第一个“锯齿”的第一平面601为平面HII’H’，平面HII’H’为第三光栅11的首端的端面；第三光栅11的最末一个“锯齿”的第二平面602为平面PJJ’P’，平面PJJ’P’为第三光栅11的末端的端面。第三光栅11的第一个“锯齿”的第一平面601与光面5的相交楞为第一侧楞HH′，第三光栅11的最末一个“锯齿”的第二平面602与光面5的相交楞为第二侧楞JJ′。第三光栅11的各顶楞611、底楞612以及首、尾端的两个侧楞(第一侧楞HH′、第二侧楞JJ′)相互平行。

如图4(a)和图4(b)所示，第四光栅12的一面为光面7，另一面为锯齿面8。锯齿面8上的每个“锯齿”有第一平面801和第二平面802。每个“锯齿”的第一平面801与光面7垂直(即α₁₀等于90°)，每个“锯齿”的第二平面802与光面7的夹角α₁₁为锐角。如图4(a)所示，锯齿面8的顶楞811为各“锯齿”的第一平面801与第二平面802的相交楞，锯齿面8的底楞812为相邻的两个“锯齿”中的其中一个“锯齿”的第一平面801与另一个“锯齿”的第二平面802的相交楞。第四光栅12的第一个“锯齿”的第一平面801为平面KLL’K’，平面KLL’K’为第四光栅12的首端的端面；第四光栅12的最末一个“锯齿”的第二平面802为平面QMM’Q’，平面QMM’Q’为第四光栅12的末端的端面。第四光栅12的第一个“锯齿”的第一平面801与光面7的相交楞为第一侧楞KK′，第四光栅的最末一个“锯齿”的第二平面802与光面7的相交楞为第二侧楞MM′。第四光栅12的各顶楞811、底楞812以及首、尾端的两个侧楞(第一侧楞KK′、第二侧楞MM′)相互平行。

图5示出的是本发明电磁波隐身器件的一种实施方式的整体结构示意图。在图5所示的光栅电磁波隐身器件中，第一光栅9的锯齿面2与第二光栅10的光面3相对，且第一光栅9的第一个“锯齿”的顶楞CC′与第二光栅10的第二侧楞GG′重合，此时，第二侧楞GG′的G’点与顶楞CC′的C点重合，第二侧楞GG′的G点与顶楞CC′的C’点重合；此外，第一光栅9的光面1与第二光栅10的光面3的夹角α₁₃为锐角。由此，第一光栅9和第二光栅10构成第一组光栅对。

第四光栅12的锯齿面8与第三光栅11的光面5相对，且第三光栅11的第二侧楞JJ′与第四光栅12的第一个“锯齿”的顶楞LL′重合，此时，第三光栅11的第二侧楞JJ′的J’点与第四光栅12的顶楞LL′的L点重合，第二侧楞JJ′的J点与顶楞LL′的L′点重合；此外，第三光栅11的光面5与第四光栅12的光面7的夹角α₁₄为锐角。由此，第三光栅11和第四光栅12构成第二组光栅对。

在两组光栅对中，第一光栅9的光面1与第四光栅12的光面7相互平行，第二光栅10和第三光栅11位于第一光栅9和第四光栅12之间，第二光栅10的锯齿面4与第三光栅11的锯齿面6相对。

图6示出了本发明电磁波光栅隐身器件中各光栅的投影关系。如图6所示，投影面16平行于第一光栅9的光面1和第四光栅12的光面7。第一光栅9的光面1在投影面16上的正投影为BB’D’D，第二光栅10的光面3在投影面16上的正投影为G’GEE’，第三光栅11的光面5在投影面16上的正投影为JJ’H’H，第四光栅12的光面7在投影面16上的正投影为K’KMM’。其中，第一光栅9的光面1在投影面16上的正投影BB’D’D与第四光栅12的光面7在投影面16上的正投影K’KMM’重合，第二光栅10的光面3在投影面16上的正投影G’GEE’与第三光栅11的光面5在投影面16上的正投影JJ’H’H重合。此外，第二光栅10的第一个“锯齿”上的顶楞FF’与第三光栅11的第一个“锯齿”上的顶楞I’I在投影面16上的正投影重合。

本发明光栅电磁波隐身器件所在的背景介质与各光栅之间满足以下式(1)至式(8)所示的关系：

n₂sinα₅＝n_背景sin(α₁₃+α₅) (3)

n₃sinα₈＝n_背景sin(α₁₄+α₈) (4)

在式(1)至式(8)中，n₁表示第一光栅的折射率，n₂表示第二光栅的折射率，n₃表示第三光栅的折射率，n₄表示第四光栅的折射率，n_背景表示隐身器件所在的背景介质的折射率，α₁表示第一光栅的第一平面和光面所形成的直角，α₂表示第一光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₃表示第一光栅的第一平面与第二平面之间的夹角，α₄表示第二光栅的第一平面和光面所形成的直角，α₅表示第二光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₆表示第二光栅的第一平面与第二平面之间的夹角，α₇表示第三光栅的第一平面和光面所形成的直角，α₈表示第三光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₉表示第三光栅的第一平面与第二平面之间的夹角，α₁₀表示第四光栅的第一平面和光面所形成的直角，α₁₁表示第四光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₁₂表示第四光栅的第一平面与第二平面之间的夹角，α₁₃表示第一光栅的光面与第二光栅的光面之间的夹角，α₁₄表示第三光栅的光面与第四光栅的光面之间的夹角；L₁表示第一光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₂表示第二光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₃表示第三光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₄表示第四光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离。

以下结合图7和图8说明本发明电磁波隐身器件的电磁波传播轨迹和隐身效果。当电磁波束入射到两种不同介质的交界面时会发生折射，折射的方向跟电磁波入射的角度和两种介质的折射率有关，即遵循斯奈尔定律：n₁sinθ₁＝n₂sinθ₂，其中，n₁和n₂分别为入射电磁波和折射电磁波所在介质的折射率，θ₁和θ₂分别为电磁波的入射角和折射角。相对而言，交界面两边介质的折射率相差越大，电磁波在这一交界面出射时相对于入射时发生的偏移越大。电磁波在各向异性介质交界面处的折射情况与入射电磁波的极化方向有关。与各向异性介质的情况不同，本发明电磁波隐身器件所用的光栅都是各向同性的，在这些介质的交界面处的折射对电磁波的极化方向不敏感，所以本发明电磁波隐身器件的隐身效果与电磁波的极化方向无关，可以对全极化电磁波实现隐身。假设电磁波束在背景介质14中沿水平方向从左至右入射到电磁波隐身器件，则电磁波束垂直于第一光栅9的光面1入射。电磁波束的传播可以形象地用很多平行的射线来表示，这些射线表示所在位置处的电磁波束的传播特性，射线的方向表示在射线所在位置处的电磁波束的能量的传播方向(也即坡印廷矢量的方向)。射线也可以表示在射线位置处的电磁波束的传播轨迹，所有这些平行的射线的传播也形象地构成了总的电磁波束的传播特性。以其中一束电磁波束(其传播轨迹包括轨迹15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g、15h和15i)为例进行分析。其中，15a表示的是该电磁波束入射到本发明电磁波隐身器件前在背景介质14中的轨迹，轨迹15a与第一光栅9的光面1垂直。当该电磁波束由背景介质14入射到第一光栅9时，由于电磁波束的轨迹15a与第一光栅9的光面1垂直，所以电磁波束在第一光栅9内的轨迹15b与轨迹15a的方向相同。当电磁波束经过第一光栅9的锯齿面2的第二平面202与背景介质14的交界面处时发生折射，轨迹15b偏移至轨迹15c所在的位置。当电磁波束继续经过背景介质14与第二光栅10的光面3的交界面处时，根据公式(1)可知电磁波束的轨迹15c与第二光栅10的光面3垂直，所以电磁波束在第二光栅10内的轨迹15d与轨迹15c的方向相同。当电磁波束继续经过第二光栅10的锯齿面4的第二平面402与背景介质14的交界面处时，电磁波束再次折射，偏移至轨迹15e所在的位置，根据公式(3)可知，此时电磁波束所在的轨迹15e的方向恰好能与入射到本发明电磁波隐身器件前的轨迹15a的方向平行，轨迹15e相对于轨迹15a发生了纵向的位移。

当电磁波束继续经过背景介质14与第三光栅11的锯齿面6的第二平面602的交界面处时，电磁波束折射至轨迹15f所在的位置。当电磁波束继续经过第三光栅11的光面5与背景介质14的交界面处时，根据公式(4)可知电磁波束的轨迹15f与第二光栅10的光面3垂直，所以电磁波束在背景介质14内的轨迹15g与轨迹15f的方向相同。当电磁波束继续经过背景介质14与第四光栅12的锯齿面8的第二平面802的交界面时，电磁波束折射至轨迹15h所在的位置。当电磁波束继续经过第四光栅12的光面7与背景介质14的交界面时，根据公式(2)可知电磁波束在第四光栅12内的轨迹15h与第四光栅12的光面7垂直，因此电磁波束在背景介质14中的轨迹15i与轨迹15h的方向相同。

由此，电磁波束经过上述多次折射后，绕过隐身区域13而出射到背景介质14时的轨迹15i与入射时的轨迹15a方向相同，即电磁波束在入射到本发明电磁波隐身器件前的轨迹15a与出射时的轨迹15i在同一直线上。其他平行电磁波束在本发明电磁波隐身器件的各个区域的传播轨迹分别与该电磁波束在本发明电磁波隐身器件的各个区域的传播轨迹平行，因此可以作类似分析。

图7和图8所示的隐身区域13呈梯形体状，其中，平面F’FI’I为梯形体的上底面，平面DD’MM’为梯形体的下底面。以图7和图8所示的隐身区域13为参照，若电磁波束从第一光栅9的第二平面出射的轨迹的偏移量相对于轨迹15c发生变化，则隐身区域的区间和形状也会发生相应的变化。

由于各电磁波束在本发明电磁波隐身器件的各个区域的传播轨迹相互平行，它们在入射到本发明电磁波隐身器件前的轨迹与出射时各自的轨迹都在相应的同一直线上，没有发生任何改变。因此，电磁波束入射到本发明电磁波隐身器件前的轨迹与出射时的轨迹相比也没有发生任何改变。可见，所有电磁波束进入本发明电磁波隐身器件后均经过多次的折射而绕过中间的隐身区域13，从而使隐身区域13内的物体不可见，并且同一波束在出射时的轨迹与入射时的轨迹在同一直线上，如同没有受到任何阻碍一般，因此起到了很好的隐身效果。

Claims (3)

1.一种光栅电磁波隐身器件，其特征是：它包括一个第一光栅、一个第二光栅、一个第三光栅和一个第四光栅，各光栅对入射的电磁波是透明且是各向同性的，各光栅的一表面为光面、另一表面为锯齿面；锯齿面上的每个“锯齿”有两个平面，其中，第一平面与光面垂直，第二平面与光面的夹角为锐角；各“锯齿”的第一平面与第二平面的相交楞为锯齿面的顶楞，相邻的两个“锯齿”中的其中一个“锯齿”的第一平面与另一个“锯齿”的第二平面的相交楞为锯齿面的底楞，各光栅的第一侧楞为第一个“锯齿”的第一平面与光面的相交楞，各光栅的第二侧楞为最末一个“锯齿”的第二平面与光面的相交楞，各顶楞、底楞和侧楞相互平行；

第一光栅的锯齿面与第二光栅的光面相对，且第一光栅的第一个“锯齿”上的顶楞与第二光栅的第二侧楞重合，第一光栅的光面与第二光栅的光面的夹角为锐角；第四光栅的锯齿面与第三光栅的光面相对，且第三光栅的第二侧楞与第四光栅的第一个“锯齿”上的顶楞重合，第三光栅的光面与第四光栅的光面的夹角为锐角；第二光栅和第三光栅位于第一光栅和第四光栅之间，第二光栅的锯齿面与第三光栅的锯齿面相对，第一光栅的光面与第四光栅的光面相互平行；第一光栅的第一侧楞与第四光栅的第一侧楞在平行于第一光栅的光面的投影面上的正投影重合，第一光栅的第二侧楞与第四光栅的第二侧楞在所述投影面上的正投影重合，第二光栅的第二侧楞与第三光栅的第二侧楞在所述投影面上的正投影重合，第二光栅的第一侧楞与第三光栅的第一侧楞在所述投影面上的正投影重合，第二光栅的第一个“锯齿”上的顶楞与第三光栅的第一个“锯齿”上的顶楞在所述投影面上的正投影重合；

所述光栅电磁波隐身器件所在的背景介质与各光栅满足以下式(1)至式(4)所示的关系：

n₂sinα₅＝n_背景sin(α₁₃+α₅) (3)

n₃sinα₈＝n_背景sin(α₁₄+α₈) (4)

在式(1)至式(4)中，n₁表示第一光栅的折射率，n₂表示第二光栅的折射率，n₃表示第三光栅的折射率，n₄表示第四光栅的折射率，n_背景表示隐身器件所在的背景介质的折射率，α₂表示第一光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₅表示第二光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₈表示第三光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₁₁表示第四光栅的第二平面与光面之间的夹角，α₁₃表示第一光栅的光面与第二光栅的光面之间的夹角，α₁₄表示第三光栅的光面与第四光栅的光面之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种光栅电磁波隐身器件，其特征是：入射的电磁波束与第一光栅或第四光栅的光面垂直。

3.根据权利要求2所述的一种光栅电磁波隐身器件，其特征是，所述光栅电磁波隐身器件所在的背景介质与各光栅还满足以下式(5)至式(8)所示的关系：

在式(5)至式(8)中，L₁表示第一光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₂表示第二光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₃表示第三光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离，L₄表示第四光栅的第一侧楞与第二侧楞之间的距离。

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