弹性中的薄透镜方程：梯度指数声学晶体的成像
应用物理
2024-09-04 v1
摘要
许多弹性研究工作已利用从光学借鉴的梯度指数(GRIN) 透镜概念，用于波浪聚焦和控制。尽管其潜力巨大，但当前的透镜设计主要受限于难以对点样本进行成像。本文我们利用另一种 GRIN 透镜设计，该设计使得输入相位与输出相位之间存在一一对应关系，并可利用熟知的薄透镜方程来确定焦距，从而有效地建立弹性等价的凸透镜于光学。我们对其进行了解析分析，获得了点样本位置与其像的位置之间的双射关系，结果在铝板上通过数值和实验验证，其中该透镜通过引入直径可变的圆形孔隙来实现。此外，一个概念证明实验演示了在厘米尺度上实现亚波长分辨率成像自由面波的可能性。该研究可将弹性 GRIN 透镜的应用扩展到新的领域，如成像和无损检测，在后者中，可通过聚焦散射场来识别缺陷位置。可以同时成像多个源，多个透镜的综合效应也可用于设计更复杂的系统，为弹性波操控的技术性利用开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2409.01964,
title = {The thin lens equation in elasticity: imaging with gradient index phononic crystals},
author = {P. H. Beoletto and F. Nistri and A. S. Gliozzi and N. M. Pugno and F. Bosia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01964},
year = {2024}
}