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梯度折射率超材料透镜
文献摘要：
超材料是由人工设计的、具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构,有负等效质量密度、负等效弹性模量、负折射率等特性.声子晶体超材料是一种具有周期性结构的超材料,其布拉格带隙或局域共振带隙的存在使处于禁带频率下的声波或弹性波进入声子晶体后无法在其中传播.其能带特性可以通过设计进行调节,使通带频率下的声波或弹性波进入具有特定结构的声子晶体后,实现成像、聚焦以及定向传输等对波传播的极端控制功能.梯度折射率超材料是一种折射率随空间变化而变化的结构.梯度折射率透镜由局部非均匀结构组成,其折射率是空间坐标的函数.波在透镜中会沿着弯曲的轨迹传播,可以通过适当的设计实现对波的弯曲、偏转和聚焦等功能.梯度折射率的设计可以通过改变局部晶体单元的性质实现有效折射率的梯度分布,如改变声子晶体的晶格尺寸、散射体的填充率、散射体的材料等.此外,梯度折射率超材料透镜能够通过设计在宽频率范围内精准聚焦波,从而实现能量采集等工程应用.本文从光学理论原理、透镜设计及其应用三方面展开介绍,首先对理论基础以及目前构建梯度折射率器件的几种方法进行总结,然后从透镜的应用角度介绍几种典型案例,最后对透镜的未来研究作出展望.
文献关键词：
梯度折射率;透镜;等效介质;声子晶体;超材料
中图分类号：
作者姓名：
王丹凤;任致远;庄国志
作者机构：
浙江大学航空航天学院,应用力学研究所,杭州310058
文献出处：
引用格式：
[1]王丹凤;任致远;庄国志-.梯度折射率超材料透镜)[J].科学通报,2022(12):1279-1289
A类：
B类：
梯度折射率,超材料,透镜,天然材料,超常,物理性质,复合结构,等效质量,等效弹性模量,负折射,声子晶体,周期性结构,布拉格,带隙,局域共振,禁带,弹性波,入声,通带,定结构,现成,波传播,控制功能,空间变化,非均匀结构,结构组成,空间坐标,设计实现,偏转,质实,有效折射率,变声,晶格,散射体,填充率,宽频率范围,聚焦波,能量采集,几种方法,出展,等效介质
AB值：
0.350574
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