基于薄膜共振腔型超构表面对声波的调控设计文献综述

 2023-04-29 14:28:00

文献综述

一、选题背景最近几年来,随着声学超构材料领域开始兴起和发展,使得声学学科的研究得到了极大拓宽,基于薄板谐振腔构建的反射型超构表面的各种形式被广泛研究。

但是,大部分的研究主要是利用这类结构来实现完美的吸声功能的。

在此基础上,本设计通过薄板谐振腔结构单元构建了一种透射型声超构表面,其基本单元由四个串联排列的薄板谐振腔和一个矩形直管构成。

通过改变矩形直管的宽度可以实现 0 到2 全相位范围内调控透射声波的相位并保持极高的透射率。

基于广义 Snell 定律,由 8 组基本单元构建的透射型超构表面分别实现了异常声折射、基于平面聚焦的声隐身、自弯曲声束以及声负折射。

设计的透射型超构表面便可具有更小的横向和纵向尺寸,因此可以达到深度亚波长的空间分辨率,这对高精度的相位调控有着重要意义二、研究现状超构表面指的是将三维超构材料的厚度不断地减小,直到仅有一层薄层的情况,便产生了二维情况下的超构材料,这种超构材料称之为超构表面。

如今随着科技的发展和进步和社会需求,越来越多的器件对微型化的需求越来越高,而超构表面在器材外观大小上非常有利于器件的小型化和集成化,这同时也促进了超构表面这一子领域的快速发展。

超构表面能够通过对经过的声波施加任意的相位和幅度的调控,从而可以进行任意形式的波前处理。

目前大致有亥姆霍兹共鸣器、折叠空间结构和共振膜这三类典型的声学超构表面的基本单元模块。

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