弹性动力波的相干虚拟吸收

2019-9-5 11:04| 发布者: weixin| 查看: 590| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 高效吸收器在广泛的技术领域非常重要，从电磁中的能量收集、雷达检测到声学的隔音和机械系统中的振动隔离。

　　高效吸收器在广泛的技术领域非常重要，从电磁中的能量收集、雷达检测到声学的隔音和机械系统中的振动隔离。这些系统的共同点是，当材料损耗被冲击波的阻抗平衡时，可以实现有效的吸收。换句话说，适量的物质损失会将系统一个复杂的散射点推到实际频率轴，因此，此频率的撞击能量全部损失在热或其他化学过程中。因此，系统不保守，其散射矩阵不是统一的(对于多端口线性网络，散射和向端口的传输由散射矩阵控制，该矩阵将入射场映射到传出场)。考虑同时激发提供了额外的自由度，以控制系统的散射零的位置，并将其之一移动到实际频率轴上。通过多个入射波对吸收器的干扰，实现相干的完美吸收 (CPA)，从而通过正确选择吸收器的相对强度和相位，实时可控吸收输入光束的机制。因此，相干的完美吸收对输入波形的依赖为灵活控制光散射和吸收提供了机会。

　　吸收器通过将其能量消散成热来抑制入射波的反射和散射。当物质吸收归零时，撞击物体的能量必然被传输或散去。冲击信号的特定时间调制形式可以抑制瞬态中的波散射和传输，模拟完美吸收器的响应，而不依赖于物质损失。这种虚拟吸收可以在无损材料中存储高效率的能量，然后按需释放。

　　来自The University of Texas at Austin的A. Alù研究小组将这个概念扩展到弹性动力学，并实验表明，纵向运动可以使用无损弹性空腔完全吸收。然后，通过控制冲击信号的相对相位，对称或不对称地释放这种能量。该工作为弹性动力学波控制和能量储存开辟了以前未探索的途径，这些路径可以转化为其他具有技术相关性的声像和光子系统。相关研究发表在杂志《Science Advances》上。

　　文章链接：
　　https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw3255

　　来源：两江科技评论微信公众号(ID：imeta-center)

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