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题名基于幅相解耦调制的透射型声超表面的声波调控
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作者
孟愉晟
蓝君
李义丰
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机构
南京工业大学计算机与信息工程学院(人工智能学院)
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出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2024年第5期601-612,共12页
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基金
国家自然科学基金(61571222)
江苏省自然科学基金(BK20210541)
江苏省高校自然科学研究项目(21KJB140003)。
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文摘
文章构造了一种复合型无源结构,利用该结构设计的声学超表面能够实现透射相位和幅度的解耦调控。研究表明,当声波入射至该复合结构后,多腔体结构具有接近于1的透射率和接近于2π的全相位变化,而开孔结构单元可以提供恒定不变的相位和0~1范围内变化的透射率。此外,根据Airy函数的波曲线,选择合适的结构参数,构造出的超表面可以在空气中生成Airy波束,同时利用两个对称的超表面可以实现具有自愈性声聚焦特性的透镜,通过与纯相位调控方法生成的波束现象进行对比,进一步说明幅相解耦方法对于声波精确调控的重要性。文章对于幅相解耦超表面的研究在声波定向传输、全息图像、医学超声成像等方面具有潜在的应用前景。
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关键词
透射型声超表面
幅相解耦调控
传递矩阵法
Airy波束
自愈性声聚焦
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Keywords
transmission-type acoustic metasurface
amplitude-phase decoupling modulation
transfer matrix method(TMM)
Airy beam
self-healing acoustic focusing
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分类号
O422
[理学—声学]
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题名广义斯奈尔定律与声超表面
被引量：8
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作者
朱一凡
梁彬
程建春
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机构
南京大学声学所微结构与创新协同中心
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出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2018年第1期53-62,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(11674119
11634006
+1 种基金
81127901
11404125)
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文摘
给出了广义斯奈尔定律的相关理论推导,并总结回顾了之前的几种设计,包括声人工结构表面和几种声超表面的案例。首先,以人工结构表面为例,以解析推导为主,结合数值模拟和实验结果,证明了人工窄井结构的异常反射现象。随后,我们回顾了声超表面的设计方法,包括折叠空间式和亥姆赫兹腔式两种典型的结构化设计。最后,我们重点回顾了一种厚度仅为1/20波长的声超表面,用于设计超薄声扩散体,称为声超表面施罗德扩散体。传统的施罗德扩散体是40年前提出的建筑声学领域的经典设计,而我们提出的声超表面施罗德扩散体在中心频率具有同样优质的漫反射效果。另外,通过混合不同目标频率的超表面单元,可以设计宽带的超薄施罗德扩散体,其带宽接近于商业化的施罗德扩散体,这个例子充分展示了声超表面在实际场合的应用潜能。
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关键词
广义斯奈尔定律
声超表面
波阵面操控
施罗德扩散体
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Keywords
The generalized Snell's law
Acoustic metasurface
Wavefront manipulation
Schroeder diffuser
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分类号
O402
[理学—物理]
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