基于变折射率原理的可见光隐形装置

摘要

本发明公开了一种基于变折射率原理的可见光隐形装置，属于可见光隐形的材料和仪器领域。它包括能够对入射光进行任意变折射率的超材料层；超材料层包括n个子纳米层，自外向内依次为第一纳米层、第二纳米层、第N纳米层；入射光由第一入射光入射到第一纳米层，转变为第一折射光，再入射到第二纳米层，转变为第二折射光，入射到第N纳米层，最后转变为出射光；第一折射光与第一虚拟折射光线分别位于第一法线的两侧，第二折射光与第二虚拟折射光线位于第二法线的同侧。本发明是一种结构合理、具有变折射率功能、能够针对可见光实施隐形的可见光隐形装置。

说明书

技术领域

本发明主要涉及可见光隐形的材料和仪器领域，特指一种基于变折射率原理的 可见光隐形装置。

背景技术

隐形或许是古代神话中最古老的概念之一，当代物理学家对于隐身衣或隐形装 置的思想存在一定的争议，这使得隐形技术成为科学研究的前沿。常规已有的材料违反了隐 形衣隐形所需要的光学定律，因此设计一种具有“超材料”功能的隐形装置具有重要的意义。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种 结构合理、具有变折射率功能、能够针对可见光实施隐形的可见光隐形装置。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种基于变折射率原理的可见 光隐形装置，它包括能够对入射光进行任意变折射率的超材料层；所述超材料层包括n个子 纳米层，自外向内依次为第一纳米层、第二纳米层、第N纳米层；所述入射光由第一入射光 入射到所述第一纳米层，经过特殊设计的负折射率转变为第一折射光，然后再入射到所述第 二纳米层，进而转变为第二折射光，最后入射到第N纳米层，最后转变为出射光。

所述第一折射光与第一虚拟折射光线分别位于第一法线的两侧，所述第二折射 光与所述第二虚拟折射光线位于第二法线的同侧；所述第一虚拟折射光线和所述第二虚拟折 射光线分别为正常材料的对应的折射光线，所述第一折射光和所述第二折射光为所述超材料 层所对应的实际折射光线。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的基于变折射率原理的可见光隐形装置，设有N个纳米层，且具有 负折射率，能够把入射光任意弯曲，实现了对可见光隐形。

(2)本发明的基于变折射率原理的可见光隐形装置，可以实现可见光蛇形行走， 绕到隐形物体后面出射。由此可知，本发明结构合理、具有变折射率功能、实现了可见光隐 形功能。

附图说明

图1是本发明的基于变折射率原理的可见光隐形装置的工作原理示意图。

图2是本发明的超材料层的变折射率结构示意图。

图中，1—入射光；2—超材料层；3—隐形物体；4—蛇形折射光；5—出射光； 21—第一纳米层；22—第二纳米层；23—第N纳米层；40—第一入射光；41—第一折射光； 42—第二折射光；61—第一法线；62—第二法线；63—第一虚拟折射光线；64—第二虚拟折 射光线。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本发明的基于变折射率原理的可见光隐形装置，包括能 够对入射光1进行任意变折射率的超材料层2；超材料层2包括n个子纳米层，自外向内依 次为第一纳米层21、第二纳米层22、第N纳米层23；入射光1由第一入射光40入射到第一 纳米层21，经过特殊设计的负折射率转变为第一折射光41，然后再入射到第二纳米层22， 进而转变为第二折射光42，最后入射到第N纳米层23，最后转变为出射光5。

参见图1和图2所示，第一折射光41与第一虚拟折射光线63分别位于第一法线 61的两侧，第二折射光42与第二虚拟折射光线64位于第二法线62的同侧；第一虚拟折射 光线63和第二虚拟折射光线64分别为正常材料的对应的折射光线，第一折射光41和第二折 射光42为超材料层2所对应的实际折射光线；超材料层2内放置有需要隐形的隐形物体3， 入射光1在超材料层2内沿着蛇形折射光4行走，并由出射光5出射。

工作原理：入射光1首先入射到超材料层2的第一纳米层21，转变为第一折射 光41，再入射到第二纳米层22中，转变为第二折射光42，依次类推，沿着蛇形折射光4的 路径行走，最后转变为出射光5；可见光在行走过程中，绕过了隐形物体3，到达隐形物体3 的后方；对于隐形物体3而言，其正前方的入射光1变成了正后方的出射光5，从而实现了 可见光隐形。