精选优质文档-倾情为你奉上声超表面对声波的操控及其应用在过去多10年里,声学超材料的研究受到人们越来越多的关注。声学超材料是一种人工的复合材料,其单元尺寸远小于波长,即亚波长尺寸。因此,声超材料的属性可以由等效媒质理论来解释,并具有很多自然材料所不具备的特殊性质,比如负质量密度、负弹性模量、各向异性参数等。最近,出现了一种超薄的超材料,称为“超表面”。声超表面基于声相位的突变实现波阵面的自由调控,打破了对传播效应的依赖,可以任意调控具有亚波长分辨率的波阵面的形状。例如,可以利用声超表面实现异常折射/反射、平面聚焦、非衍射束、声吸收及声涡旋等。研究宽带及轻薄的超表面器件不仅具有重要的科学意义,并有望在实际应用中产生显著价值。基于上述研究背景,本文研究了声超表面对声波的操控及其应用。在第一章中,介绍了研究的背景和相关的理论,关于广义斯奈尔定律的理论推导和声超表面设计的研究进展。在第二章中,首先提出了无色散波阵面操控的概念,设计了能够突破带宽限制并任意操控声波阵面的人工反射表面,证明了超宽带的异常反射、声聚焦和非衍射束,并基于相控阵理论提出了一个物理模型来解释波束操控
