溢流弹性超表面

耐高水压且声涡旋纯度高

一种基于内部声-结构耦合的溢流微结构模型,可在高静水压下实现稳定的水下声涡旋波前控制。

He, Xudong · Ren, Zhiwen · Yuan, Hu · Hao, Zuo · Yuan, Li · Minji, Chen · 董浩文 · 方岱宁

Journal of Sound and Vibration 2025

参数信息

轨道角动量纯度
close to 100 %
能量转换效率
over 80 %
透射率
above 0.9

技术优势

能承受高静水压

微结构内部声-结构耦合提供的丰富模式和稳定波前控制,使超表面在高压下依然工作。

相位透射兼得

四种拓扑优化微结构在15-15.9 kHz内同时具备覆盖0-2π的相位差和高于0.9的透射率,无需牺牲透射效率换取相位覆盖。

涡旋纯度高

生成的聚焦声涡旋束轨道角动量纯度接近100%,有利于大容量声学通信。

能量转换效率高

能量转换效率超过80%,意味着声能向涡旋模式的转换损耗低。

应用场景