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具有定制结构平衡的可重构声学超透镜

应用物理 2024-11-13 v1 经典物理

摘要

将声能集中到可调焦点的能力对于广泛的声学应用至关重要,它可以精确控制声压最大值的位置和强度。然而,传统的声学超透镜通常是被动的,具有固定的焦点位置,限制了其多功能性。实现可调声波聚焦的一个主要障碍在于精确和可编程调整的复杂性,这通常需要复杂的机械或电子系统。在本研究中,我们提出了一种基于双稳态折纸设计的可重构声学超透镜的理论和实验研究。该超透镜由八个柔性折纸单元组成,每个单元可以在两个稳定平衡状态之间切换,从而通过两种不同的反射相位实现声波的局部调制。通过手动定制折纸单元使其处于两种状态之一,可以将超透镜锁定在特定的对称或非对称配置中。每种配置都会产生独特的相位分布,将声能聚焦在特定点。这一概念允许焦点在轴上和离轴动态重构。此外,该方法引入了一种简单而有效的调节声能集中的机制,为灵活的声学操控提供了解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.07440,
  title  = {Reconfigurable Acoustic Metalens with Tailored Structural Equilibria},
  author = {Dinh Hai Le and Felix Kronowetter and Yan Kei Chiang and Marcus Maeder and Steffen Marburg and David A. Powell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07440},
  year   = {2024}
}