多孔特異材料在聲學(xué)深亞波長成像中的應(yīng)用ppt課件

1、多孔特異材料在聲學(xué)深亞波長成像中的應(yīng)用 2019.5傳統(tǒng)聲柵透射22Pat在亞波長領(lǐng)域，聲波的透射系數(shù)：其中a為狹縫的寬度，是入射波長異常聲學(xué)透射EAT）n亞波長的周期狹縫陣列a：結(jié)構(gòu)示意圖和相應(yīng)的透射譜 b1和b2分別對應(yīng)于波長為2.02d和1.09d兩個透射峰處的聲壓分布，d為狹縫陣列的周期異常聲學(xué)透射EAT）n亞波長的周期孔陣列亞波長圓形孔陣列的聲學(xué)透射譜孔的半徑r = 0.6 mm，陣列周期a = 2.0 mm，板的厚度t = 2.0 mm模擬的亞波長穿孔板實驗使用的穿孔板以及面陣列穿孔板的概念圖，幾何尺寸為單位穿孔邊長a = 0.79 mm，晶格常數(shù) = 1.58 mm，剛性穿孔板厚

2、度h = 158 mm。零階透射系數(shù)透射系數(shù)對于所有的平行動量，包括倏逝波，都有相同的模1。在激發(fā)駐波共振的條件下，即qzh = m ，m 為整數(shù)時：00,1mRtkk 零階透射系數(shù) 8個不同頻率下零階透射系數(shù)的模：前面4個頻率是FP共振的最低共振頻率，后面4個是介于4個共振頻率之間的頻率。單位穿孔模型理論透射系數(shù)模擬透射系數(shù)基本模型2150Hz聲壓分布線陣列穿孔模型2150Hz線陣列穿孔板聲壓分布基本模型線陣列穿孔模型線陣列結(jié)構(gòu)的距離輸出端不同距離處聲壓分布互補結(jié)構(gòu)模型線陣列的互補結(jié)構(gòu)距離輸出端不同距離處聲壓分布無穿孔板模型無穿孔板結(jié)構(gòu)距離輸出端不同距離處聲壓分布三種結(jié)構(gòu)對比 三個模型的輸出

3、端聲壓分布情況：虛線為線陣列穿孔模型，叉為線陣列的互補結(jié)構(gòu)模型，圓圈為無穿孔板模型 面陣列穿孔模型面陣列穿孔板 輸入端的正方形孔，邊長9.875mm，為輸入波長的1/16 面陣列穿孔模型截面10.158 mm）截面20.79 mm）截面31.58 mm）模擬結(jié)果理論結(jié)果 面陣列穿孔的互補結(jié)構(gòu)模型面陣列穿孔板的互補結(jié)構(gòu) 輸入端的正方形孔，邊長9.875mm，為輸入波長的1/16 面陣列穿孔的互補結(jié)構(gòu)模型模擬結(jié)果截面10.158 mm）截面20.79 mm）截面31.58 mm）理論結(jié)果兩種陣列穿孔板面陣列穿孔板沒有將輸入端接收到的倏逝波轉(zhuǎn)化為傳輸波，也就是說這種結(jié)構(gòu)無法進行遠場成像。 面陣列穿孔

4、板 兩個邊長為w = 7.9 mm的正方形孔，其中心距離為s = 11.85 mm，輸入平面波波長為158 mm，相距3.95 mm，為波長的1/40。面陣列穿孔板距離輸出端1.58 mm處的聲壓，以及中線上的聲壓分布理論值模擬值面陣列穿孔板 字母E”，線寬度為3.18 mm，為輸入平面波波長158 mm的1/50。面陣列穿孔板距離輸出端1.58 mm處的聲壓，以及中線上的聲壓分布實驗值模擬值 總 結(jié)本文顯示了面陣列特異材料穿孔板能夠成近場深亞波長（ /50物體的真實像。亞波長物體的信息之所以能夠有效的傳遞依賴于多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)激發(fā)的Fabry-Perot共振，在共振條件下，物體散射出的含有大波矢量的倏逝波場與透射共振模式強烈耦合，因而能夠傳遞到輸出端，成清晰的像。但如果入射波的頻率偏離了共振頻率，或者截取成像的距離與輸出端相距過遠，那么成像的質(zhì)量都會有很大的損失。該實驗結(jié)果證實了這種多孔結(jié)構(gòu)特異材料穿孔板能夠作為一個亞波長量級的成像設(shè)備，它工作在系統(tǒng)FP共振模式?jīng)Q定的一系列離散的共振頻率下。 展 望 本文所做的亞波長（ /50已經(jīng)遠小于衍射極限，并且通過減小穿孔板的幾何參數(shù)，該結(jié)構(gòu)能在更高的