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[综合讨论] 深亚波长尺度的声学超表面透镜

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发表于 2018-12-7 10:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  利用深亚波长尺度的等距排列的狭缝结构,实现了对远场和近场声波的聚焦,结构简单,易于集成。

  声学超表面是一种具有亚波长厚度的紧凑型器件,能够实现对入射声波的波前调控,可以应用在声聚焦、全息成像、非对称声传输以及完美吸声等领域。声学超表面的结构单元一般分为两种:

    · 第一种是,基于卷曲空间结构实现对声传播路程的调控;

    · 另一种是,利用亥姆霍兹谐振腔等共振单元实现对声波透射强度和透射相位的改变。

  最近,南洋理工大学的范峥教授课题组设计了一种由深亚波长尺度的狭缝结构排列组成的声学超表面透镜。这种声学超表面的厚度以及结构单元之间的间距均达到深亚波长尺度,其结构简单,易于加工和集成,并且能够同时实现对远场和近场声波的调控。
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  研究人员在考虑深亚波长尺度下结构单元之间的相互耦合的基础上,建立了半解析模型来计算声超表面的透射声场,从而可以根据目标需求来优化结构参数的设计。基于此模型,研究人员设计了两种结构分别实现了远场和近场的声聚焦,并且在近场条件上,通过倏逝波的收集,实现了突破衍射极限的超分辨声聚焦。相关研究成果发表在近期的《Nature Communications》上。

  文章链接:
  Jian Chen, Jing Xiao, Danylo Lisevych, Amir Shakouri & Zheng Fan,Deep-subwavelength control of acoustic waves in an ultra-compact metasurface lens,Nature Communications volume 9, Article number: 4920 (2018)

  来源:两江科技评论微信公众号(ID:imeta-center)

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