声学时空涡旋的观测
应用物理
2023-10-10 v2 流体动力学
摘要
流体和气体中的涡旋几个世纪以来一直引起人类的兴趣。经典波物理学和量子力学的发展突显了以相位奇点和拓扑荷为特征的波涡旋。特别是，涡旋光束在现代光学及其他领域有着众多应用。最近，报道了在空间和时间上均表现出相位奇点的光学时空涡旋态。本文报告了声学时空涡旋脉冲的首次产生。我们利用具有破缺镜面对称性的声学超晶格作为时空涡旋发生器。在动量-频率域中，我们揭示了透射谱函数表现出一种拓扑相变，其中具有相反拓扑荷的涡旋成对产生或湮灭。此外，凭借节线的拓扑纹理，这些涡旋具有鲁棒性，并被用于克服结构扰动和无序来产生时空涡旋脉冲。我们的工作为声学及其他波系统中时空结构波的研究和应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2303.10549,
title = {Observation of acoustic spatiotemporal vortices},
author = {Hongliang Zhang and Yeyang Sun and Junyi Huang and Bingjun Wu and Zhaoju Yang and Konstantin Y. Bliokh and Zhichao Ruan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10549},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 4 figures