一种声聚焦编码超表面及其可重构方法技术

本发明专利技术涉及一种声聚焦编码超表面及其可重构方法，超表面包括若干个沿第一方向线性排列的区域，每个区域内包括一个或多个编码单元，所述编码单元分为第一编码单元和第二编码单元，两种编码单元的反射相位差为π，含有不同种类编码单元的区域交替排列；编码单元包括开缝圆管，开缝圆管沿第一方向排列，开缝圆管的长度延伸方向均垂直于第一方向和第二方向构成的平面。与现有技术相比，本发明专利技术具有可调节焦点位置、磨损小等优点。磨损小等优点。磨损小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种声聚焦编码超表面及其可重构方法


[0001]本专利技术涉及声学领域，尤其是涉及一种声聚焦编码超表面及其可重构方法。

技术介绍

[0002]近年来，具有独特声场调控能力的声学超表面受到人们的广泛关注，并已成为一个国内外研究热点。基于声学超表面可以实现很多奇异的声学功能，如声隐身、声隔绝、完美吸声、单向声传播、声聚焦等。其中，声聚焦效应可以将声能量聚集在某个局部空间并形成高能量区域，其作为一项重要的声学技术已被广泛应用于医学超声诊疗、工业超声无损检测、侦查探测等领域。为了在特定位置实现声聚焦，声聚焦超表面须拥有按特定规律分布的透射(或反射)相位及幅值，因此用于构建声聚焦超表面的每个子单元都需要设计特定的几何构型，这也使声聚焦超表面的结构比较复杂，且声波在狭窄的声通道中传播时，较高的粘滞声损耗将导致较低的声聚焦效率。近些年来数字编码超表面的出现在一定程度上解决了传统声学超表面存在的结构复杂问题，通过对两种编码单元(编码单元0和编码单元1)进行特定的编码排列就能实现声分束、单向声传输、声聚焦等声场调控功能。
[0003]此外，传统声聚焦编码本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声聚焦编码超表面，其特征在于，超表面包括若干个沿第一方向线性排列的区域，每个区域内包括一个或多个编码单元，所述编码单元分为第一编码单元和第二编码单元，两种编码单元的反射相位差为π，同一区域内的编码单元为第一编码单元0或第二编码单元1，含有不同种类编码单元的区域交替排列；编码单元包括开缝圆管，开缝圆管沿第一方向排列，开缝圆管的长度延伸方向均垂直于第一方向和第二方向构成的平面，两种编码单元的开缝圆管的旋转角度不同，第一编码单元的开缝圆管的反射相位和第二编码单元的开缝圆管的反射相位之差的绝对值为两种编码单元的反射相位差，所述反射相位基于旋转角度决定；对于相邻两个区域，区域的中心满足以下条件：其中，x
±
i
表示区域A
±
i
的中心与超表面中心之间的距离，x
±
(i+1)
表示区域A
±
(i+1)
的中心与超表面中心之间的距离，i表示区域的序号，λ为声波在空气中传播时的波长，F
x
和F
y
为焦点的横坐标和纵坐标。2.根据权利要求1所述的一种声聚焦编码超表面，其特征在于，超表面的相邻两个区域与焦点之间的声程差满足：l
±
(i+1)
‑
l
±
i
＝0.5λ(i＝0，1，2
…
)其中，l
±
i
表示区域A
±
i
的中心与焦点之间的距离，i表示区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爱玲，项延训，轩福贞，白雅竹，孙超彧，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：