弹性超表面对超声波瑞利波的增强传感与转换

近年来出现了超表面，其有利地结合了亚波长波操控的前景，以及与平面激发相关的设计、制造和尺寸优势。超表面中的一个重要课题是利用梯度超表面实现电磁波和声波的定制彩虹捕获和选择性空间频率分离。这种频率相关的捕获和空间频率分离对能量集中器及相关的能量收集、传感和波滤波技术具有重要意义。已进行了声学和电磁彩虹器件的不同演示，但尚未针对支持剪切波和压缩波以及表面瑞利波的深弹性基底；这些基底不仅允许瑞利波彩虹效应存在，还允许从表面波到体波的模式转换。我们设计并通过实验测试了一种器件，其不仅产生弹性瑞利波彩虹捕获，还实现表面瑞利波到剪切波的选择性模式转换。