利用低像差声学 Luneburg 透镜实现宽带声学准直与聚焦
应用物理
2021-12-15 v1
摘要
声学 Luneburg 透镜是一种对称的梯度折射率透镜，其折射率从中心到外表面沿径向递减。它可用于调控声波传播，具有准直和聚焦能力。然而，先前研究的声学 Luneburg 透镜仅工作在 1 kHz 至 7 kHz 的可听频率范围，或单一 40 kHz 超声频率。此外，以往研究中高频声学 Luneburg 透镜并非全向。而且，迄今为止尚无 3D 声学 Luneburg 透镜的仿真与实验测试实现。本文提出一种实用的低像差声学 Luneburg 透镜（RAALL），用于实现宽带、全向且低像差的声学准直与聚焦。射线追踪技术表明，与传统改进型声学 Luneburg 透镜相比，RAALL 能实现更好的声学聚焦。随后，通过增材制造技术设计并制备了两种 RAALL 模型：二维版本和三维版本。从理论上、数值上和实验上展示了超声波在二维和三维透镜下的准直与聚焦性能，并验证了它们的宽带和全向特性。
引用
@article{arxiv.2009.01642,
title = {Broadband Acoustic Collimation and Focusing using Reduced Aberration Acoustic Luneburg Lens},
author = {Liuxian Zhao and Miao Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.01642},
year = {2021}
}