宽带低频 underwater 声学聚焦的水下 Willis 透镜
介观与纳米尺度物理
2025-03-27 v1
摘要
宽带低频水下声学聚焦对于无人电池环境监测和传感等各种应用至关重要。然而，实现低频水下聚焦通常需要笨重沉重的结构，阻碍实际部署。本文引入一种三维水下透镜，由基于腔体的局部共振非对称结构组成，通过密集排列的晶格配置实现对低频水声的高效操控。我们在实验中验证了其在20-35 kHz范围内的宽带聚焦性能。此外，我们观察到该透镜 exhibits 非对称背散射——一种源于其双各向异性本质的独特效应——我们将其称为 Willis 透镜。与依赖完全填充结构的传统水下透镜不同，本设计采用腔体散射器，实现轻便且稳健的聚焦性能。凭借其轻便、高效和可靠的设计，Willis 透镜为水下传感器网络及未来针对性水下声学聚焦的前沙进展提供了可行平台。
引用
@article{arxiv.2503.20196,
title = {Underwater Willis lens for broadband low-frequency focusing},
author = {Beomseok Oh and Dongwoo Lee and Yeon-Seong Choo and Sung-Hoon Byun and Jehyeon Shin and Sea-Moon Kim and Junsuk Rho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20196},
year = {2025}
}
备注
14 pages