利用透明五模透镜实现水下声波宽带聚焦
经典物理
2017-05-30 v1
摘要
我们报道了一种基于折射率空间变化的非均匀声学超材料透镜，用于水下声波的宽带聚焦。折射率梯度遵循一种改进的双曲正割分布，旨在减少像差并抑制旁瓣。该梯度折射率（GRIN）透镜由具有可调准静态体积模量和质量密度的横向各向同性六角微结构构成。此外，单元晶胞与水阻抗匹配，并且其面内剪切模量与有效体积模量相比可忽略不计。该平面GRIN透镜通过在铝板上切割厘米尺度的空心六角微结构制成，然后将这些铝板堆叠并与外部水密封。在晶格的均匀化范围内，有限元（FEM）仿真和水下测量（20-40 kHz）均观察到了宽带聚焦效应。这种设计方法在医学超声成像和水下声学通信中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.1705.10274,
title = {Broadband focusing of underwater sound using a transparent pentamode lens},
author = {Xiaoshi Su and Andrew N. Norris and Colby W. Cushing and Michael R. Haberman and Preston S. Wilson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10274},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 16 figures