声子晶体平板组合成像特性分析

用多重散射方法分析了声子晶体单平板和多平板的成像特性。发现:在特定频率范围内,引入等效负折射率后,单板负折射成像可用反Snell定律描述;多层声子晶体平板成像服从依次成像规律,可类比传统几何光学中共轴球面系统的成像,引入实物实像、虚物虚像等概念;平板透镜不改变出射波的出射方向,仅使出射位置产生平移;多平板透镜的累加成像与等厚度的单一平板透镜成像具有相同的效果。平板透镜的这些成像特点,使其在成像质量、加工方法、系统组合等方面比球面透镜更具优势。

频率对二维声子晶体平板负折射成像的影响

以二维钢/空气三角排列声子晶体为模型,利用多重散射方法分析声子晶体平板负折射成像过程中声波频率与等效负折射率、入射角的变化关系。研究结果表明:平板负折射成像与声波频率及波的入射角度密切相关;对不同的入射波频率,平板的等效负折射率不同,且随着频率增加,等效负折射率绝对值变小;对于确定的晶格结构,只有在确定的频率范围、确定的入射角范围内,才能发生明显的负折射现象;对于某一确定的入射波频率,平板负折射存在一个最大入射角,且随着入射声源频率的增加,这个最大入射角变小,入射波耦合进入声子晶体平板的信号减弱,进而影响像的强度和清晰度。