基于二元相位光栅的角度选择声传播

       近日，麻省理工学院机械工程系的Nicholas X. Fang团队提出了一种双光栅结构，解决了声波滤波中将频率依赖性和角度依赖性解耦的难题。该结构由彼此相邻放置的两个二元相位光栅组成。二元相位光栅是一种特殊的声学超表面，由周期性排列的0和π移相器形成，并且仅具有奇数阶衍射。双光栅结构此前已应用于声学和光学中的非对称波传输。非对称传输是一种角度选择类型，用于选择入射波可以从中通过系统的两个相对侧之一。但是，它不能为入射波提供更好的角度选择性，这项工作提出了新的思路。他们的仿真结果和实验结果均表明，将两个具有不同周期的二元相位光栅组合使用可以实现角度选择声传输。此外，声传输的入射角依赖性和频率依赖性可以在这种结构中解耦，从而能够分别调整所选的角度或频率而不会互相影响。该双光栅系统有可能作为构建元件，在频率角空间中构建任意的滤波系统。相关研究成果发表在《Physical Review Applied》上。（钟雨豪）

文章链接： https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.14.064058