聲子晶體平板透鏡成像特性研究.pdf_第1頁(yè)
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1、負(fù)折射率材料近年來(lái)引起了人們廣泛的興趣。負(fù)折射效應(yīng)是這種材料的一個(gè)重要特性,也是實(shí)現(xiàn)平板透鏡成像的基礎(chǔ)。本文以聲子晶體平板為模型,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法,對(duì)聲信號(hào)的“平板透鏡”成像現(xiàn)象及其影響因素進(jìn)行了研究。
   ⑴以二維三角形排列的聲子晶體為模型,運(yùn)用多重散射理論方法分析了聲子晶體發(fā)生負(fù)折射現(xiàn)象的條件及平板成像。結(jié)果顯示:聲子晶體負(fù)折射現(xiàn)象由其能帶結(jié)構(gòu)和等頻線形狀決定,并與聲源頻率和入射角度密切相關(guān)。對(duì)于一定晶格結(jié)構(gòu)的

2、聲子晶體(如本文討論的二維鋼/空氣三角聲子晶體),只有在一定頻率范圍、一定入射角范圍內(nèi)才能發(fā)生負(fù)折射現(xiàn)象。在特定的頻率范圍內(nèi),聲子晶體的負(fù)折射成像可用等效負(fù)折射率描述。
   ⑵在聲子晶體平板負(fù)折射成像的基礎(chǔ)上,分析了由聲子晶體平板構(gòu)成的平板透鏡系統(tǒng)的成像規(guī)律;得出:聲子晶體平板可用作具有一定折射率的獨(dú)立平板透鏡,其成像規(guī)律遵循傳統(tǒng)多折射面透鏡系統(tǒng)物像關(guān)系。
   ⑶討論了特定頻率的聲源激勵(lì)下,不同入射角聲波信號(hào)經(jīng)聲子晶

3、體平板的成像情況;發(fā)現(xiàn):聲源的入射角度對(duì)聲子晶體平板的負(fù)折射現(xiàn)象有較大的影響。在單一頻率聲源的激勵(lì)下,聲子晶體的負(fù)折射行為存在一個(gè)與頻率對(duì)應(yīng)的臨界角。當(dāng)聲波信號(hào)的入射角度小于這一臨界角時(shí),信號(hào)經(jīng)平板表面發(fā)生負(fù)折射行為,從而對(duì)平板成像起作用;而當(dāng)聲波信號(hào)的入射角度大于臨界角時(shí),信號(hào)不會(huì)耦合進(jìn)入聲子晶體平板,對(duì)平板成像沒(méi)有貢獻(xiàn)。
   ⑷通過(guò)模擬不同頻率點(diǎn)聲源經(jīng)聲子晶體平板的負(fù)折射成像情況,分析了聲源頻率對(duì)平板成像的影響。模擬結(jié)果顯

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