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相似文献
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1.
杨华根  冯侃  李容 《应用声学》2023,42(1):34-41
根据广义Snell定律,该文提出了一种新型曲梁型弹性波超表面结构。通过该结构对入射波进行相位调制,实现了板中Lamb波(A0模态)的异常透射调控,从而实现了波的负折射、非对称传输、声聚焦等功能。进一步的研究结果显示,若将该类超表面结构贴置在完整的铝板表面,通过引入吸声材料(阻尼),在保证薄板完整性的同时,可以起到显著消除薄板和超表面透射波场叠加的作用。该方法实现了对完整板结构Lamb波透射方向的有效调控,也为弹性波超表面提供了新的研究思路。  相似文献   

2.
基于电磁超表面的透镜成像技术研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
范庆斌  徐挺 《物理学报》2017,66(14):144208-144208
电磁超表面属于超材料的一种,是由许多亚波长纳米结构单元组成的二维功能性平面结构.根据惠更斯原理,超表面阵列可以任意调控光波的相位、振幅和偏振.与传统器件相比,基于这种超材料设计的光学功能器件最大的优势是其具有极薄的厚度.本文首先介绍了广义斯涅耳定律以及纳米单元结构调控相位的基本原理,重点归纳了电磁超表面在透镜成像技术方面的研究进展,包括等离子体超表面、全介质超表面以及金属/介质混合式超表面在成像方面的应用,最后指出了超表面在成像方面尚未解决的前沿问题以及与实际应用接轨的重要问题,希望能为以后的深入研究提供一定的参考和借鉴.  相似文献   

3.
李勇峰  张介秋  屈绍波  王甲富  吴翔  徐卓  张安学 《物理学报》2015,64(9):94101-094101
针对圆极化波, 通过同极化反射超表面结构单元的空间排布, 设计实现了一种二维非色散高效相位梯度超表面. 同极化反射相位可以通过同极化反射超表面结构单元金属线的面内旋转来自由调控. 实现的相位梯度超表面可对左右旋入射波产生相反的相位梯度. 当线极化波入射到超表面上时, 反射波被分为两束向相反方向传播的圆极化波. 仿真了线极化波垂直入射时的反射功率密度谱, 仿真结果与理论上设计的异常反射方向一致. 制作了厚度为2 mm的超表面样品, 测试了其镜面反射率曲线. 实验结果表明, 线极化波垂直入射时, 超表面在9.5-19.0 GHz的镜面反射率降至-5 dB以下.  相似文献   

4.
针对传统的声扩散体结构复杂、加工不便的缺点,该文提出了一种薄膜型声学超材料扩散体,通过有限元软件建立了扩散体的有限元模型。分析了薄膜张力、质量块大小及背腔深度对声波相位调控的影响,并与传统施罗德扩散体的扩散性能进行比较,发现调控后的薄膜超构表面声扩散体对声能的吸收降低,并使入射声能更均匀地向全方向扩散。在相同的尺寸情况下,与传统施罗德扩散体相比,薄膜超构表面声扩散体在所需频段内扩散性能更优,结构更优,体积更小,质量更轻,加工更方便,更适用于工程应用。  相似文献   

5.
《物理》2017,(11)
声学超构表面是当前声学领域的研究热点,其是一种由人工微单元构成的超薄平面结构,由于其具备平面、超薄等独特物理特性及对声波的灵活调控能力,使得其在降噪隔振、隐身技术、非接触操控物体等诸多声学领域具有重要的应用前景。文章以反射型、吸收型、透射型声学超构表面为框架,深入介绍超构表面高效调控声波的物理机制并举例展示了其构建复杂声场的能力,包括任意点反射聚焦、低频完美吸声、自弯曲声束、螺旋声波以及声能量非对称传输。  相似文献   

6.
光学超构表面是一种由亚波长尺度的超构单元在面内排布而构成的准二维人工结构材料。研究人员可以通过选择超构单元的材料组成、几何形状对光的振幅、偏振、相位和频率等光场自由度进行灵活调控。聚焦于超构表面在非线性光场调控领域的原理与应用。首先,概述了非线性晶体到非线性超构表面的发展历程。然后,讨论了对称性和几何相位在非线性光学超构表面中的重要作用。最后,介绍了非线性光学超构表面在波前调控、量子信息处理和太赫兹波的产生与调控等领域中的应用。  相似文献   

7.
杨渤  程化  陈树琪  田建国 《光学学报》2019,39(1):86-104
作为一种新型的二维人工微结构,超表面在亚波长尺度上对光场的调控具有灵活性与多元性,这使得多维度、全方位的光场调控成为可能,近年来引起了广泛关注。基于傅里叶理论对胞间弱耦合超表面的设计进行理论分析,并提出收敛性条件,以弥补超表面非连续相位设计中亚波长条件不充分的不足;进一步将超表面相位调控与光场中的偏振、振幅、频率等物理性质相结合,综述了超表面在多维光场调控中的发展与应用。超表面多维光场调控不仅增大了光场调控的自由度,还推动了集成化光学设备的发展。  相似文献   

8.
针对单一相位调控方式无法实现圆偏振复用问题,使用矩形硅砖结构,通过复合传输相位和几何相位,设计了一种工作在1.55μm下可以实现圆偏振复用全息的超表面。仿真结果表明,分别在左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射下,在远场可以观测到两幅清晰的全息图像,透过效率分别为60.8%和61.5%,偏振转化效率分别为79.1%和78.7%。设计的圆偏振复用超表面具有微弱串扰、两通道独立设计以及设计简单等优点,并且超表面元件体积小、重量轻、易于集成,在信息复用、信息存储或编码、防伪等方面具有较大的应用潜力。  相似文献   

9.
超表面是一种人工制造的亚波长结构阵列平面,重量轻,易集成,可实现多种功能,被广泛应用于诸多领域。传统光谱成像系统依赖于色散元件及光程累积相位差实现不同波长的色散与聚焦,无法满足系统集成化需求。不同于传统光学元件依赖电磁波在介质中传播累积相位差,超表面依靠界面相位变化来进行相位调控,可实现十分轻薄的光学系统。研究传输相位型超表面,使用时域有限差分算法(FDTD算法)优化单元结构。将超表面引入光谱成像系统中,通过优化亚波长结构尺寸,进行结构排布,开展超表面光谱成像系统研究,实现多波长色散与聚焦独立调控。利用该方法,扫描不同单元结构参数对相位的影响,依照聚焦的相位分布针对不同波长设计对应的位相分布,仿真实现了一个波段范围为510~720 nm,焦距为2 mm,谱段数为八个的超表面多光谱成像系统。通过电磁仿真软件FDTD solutions和数据处理软件计算全模结构电场的远场分布,并分析了系统的成像性能。相比于传统光栅或棱镜分光结构,超表面光谱成像系统可有效减小系统体积,其超轻、超薄、便携特点解决了现有光谱成像系统的应用局限性,为小型化、轻量化光谱成像系统的研制提供了一种新的解决方案。  相似文献   

10.
超表面由亚波长尺度二维人工微结构构成,可以实现对光场振幅、相位、偏振等多参量进行调控,为光场调控提供了优良平台.二维材料作为一种新型层状结构材料,相对于三维体材料有着十分独特的光学和电学特性,其与超表面结合为纳米尺度平面光学器件的发展提供了新的可能.本文综述了基于原子层厚度的二维材料超表面发展,介绍了多种二维材料超表面...  相似文献   

11.
An analytic control protocol of two types of finite dimensional quantum systems is proposed. The system can be driven to an arbitrary target state using cosine classical fields in finite cycles. The control parameters which are time periods of interaction between systems and control fields in each cycle are connected with the probability amplitudes of target states via trigonometrical functions and can be determined analytically.  相似文献   

12.
An analytic control protocol of two types of finite dimensional quantum systems is proposed. The system can be driven to an arbitrary target state using cosine classical fields in finite cycles. The control parameters which are time periods of interaction between systems and control fields in each cycle are connected with the probability amplitudes of target states via trigonometrical functions and can be determined analytically.  相似文献   

13.
研究了一种新型的坚实可靠的自适应控制算法在HL-2A装置等离子体电流控制中的应用,并使用MATLAB进行了计算机仿真。结果表明,该控制方法与典型的PID控制相比,能显著地提高系统的动态响应性能。且具有较好的抗干扰性。  相似文献   

14.
星光Ⅱ激光装置自动控制系统的研制   总被引:1,自引:0,他引:1  
星光Ⅱ激光装置是一台能够输出三种波长的高功率钕玻璃激光系统,主要用于ICF基准物理实验。详细介绍了星光Ⅱ激光装置自动控制系统的研制情况,该控制系统对我国新一代高功率固体激光驱动器控制系统的设计具有一定参考价值。  相似文献   

15.
The active control of radiation from large structures is a difficult, though important practical problem. The major reason for the difficulty is the ‘system’ size, as a large number of sensors and actuators are required for successful implementation, thus making it hard to design a robust, efficient system that integrates all sensors and actuators. This work examines the active attenuation of the global error, sound power, from the point of view of two sensing/control strategies that seek to be generalised; thus are applicable to a wide range of applications and are independent of knowledge of structural dynamics. In each approach the idea is that the required hardware can simply be attached, turned on, and immediately being to attenuate global noise. The two strategies are compared based on the level of attenuation of the global error sound power, the attenuation per total control force, and attenuation per actuator (in a structural-acoustic situation). The first strategy is the collocated-decentralised approach, which is built on measuring and controlling local vibration in an attempt to influence the global acoustic error. An alternative approach, termed the hybrid approach is firstly developed. The approach is termed ‘hybrid’ because it is a mix between a fully ‘centralised’ and ‘decentralised’ approach; but still measuring and controlling the global acoustic error directly. The attenuation of sound power is compared for both strategies on two structural sources; using 16 identically placed velocity sensors and 16 secondary point sources, in simulation in an attempt to suggest efficient sensing and control approaches for the global control of sound radiation from large structural sources.  相似文献   

16.
This paper concentrates on the study of logic-based switching adaptive control. Two different cases will be considered. In the first case, the finite time stabilization problem for a class of nonlinear system is studied. Based on the recently developed adding a barrier power integrator technique, a new logic-based switching adaptive control method is proposed. In contrast with the existing results, finite time stability can be achieved when the considered systems contain both fully unknown nonlinearties and unknown control direction. Moreover, the proposed controller has a very simple structure and no approximation methods, e.g., neural networks/fuzzy logic, are needed. In the second case, the sampled-data control for a class of nonlinear system is investigated. New sampled-data logic-based switching mechanism is proposed. Compared with previous works, the considered nonlinear system has an uncertain linear growth rate. The control parameters and the sampling time can be adjusted adaptively to render the exponential stability of the closed loop system. Applications in robot manipulators are conducted to verify the proposed results.  相似文献   

17.
利用系统的状态反馈和参数调节的方法,有效地实现了离散非线性动力系统的倍周期分岔的延迟控制和混沌吸引子中不稳定周期轨道的控制.同时,通过选择合适的调控参数,可以将系统从一个2n周期轨道控制到2m(m关键词: 状态反馈 参量调节 混沌控制 分岔控制  相似文献   

18.
李宁  袁惠群  孙海义  张庆灵 《中国物理 B》2013,22(3):30508-030508
In this paper, the stabilization of a continuous time-delayed system is considered. To control the bifurcation and chaos in a time-delayed system, a parameter perturbation control and a hybrid control are proposed. Then, to ensure the asymptotic stability of the system in the presence of unexpected system parameter changes, the adaptive control idea is introduced, i.e., the perturbation control parameter and the hybrid control parameter are automatically tuned according to the adaptation laws, respectively. The adaptation algorithms are constructed based on the Lyapunov-Krasovskii stability theorem. The adaptive parameter perturbation control and the adaptive hybrid control methods improve the corresponding constant control methods. They have the advantages of increased stability, adaptability to the changes of the system parameters, control cost saving, and simplicity. Numerical simulations for a well-known chaotic time-delayed system are performed to demonstrate the feasibility and superiority of the proposed control methods. Besides, comparison of the two adaptive control methods are made in an experimental study.  相似文献   

19.
郭新胜  周仁魁  谭名栋  雷海丽  冯婕 《光子学报》2014,40(12):1776-1779
为了解决周视光电观瞄设备中光学消像旋齿轮传动所带来的误差大、间隙难以控制等不足,本文提出去掉光学消像旋的机械传动,将其变为无机械传动的位置控制系统.结合现代控制理论,在分析了光学消像旋位置控制系统中被控对象模型的基础上,设计以比例-积分-微分控制器为主,非线性控制为辅的融合控制算法.以单片机C8051作为控制核心,编码器作为位置传感器,光电转台方位角度作为控制信号,组成位置控制系统并进行调试、试验测试,测试结果表明其实现的光学消像旋性能优于含有机械传动的光学消像旋性能,最终实现光学消像旋高精度位置控制.  相似文献   

20.
平流层飞艇通信系统载荷舱热控设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析了平流层飞艇通信系统的工作热环境.提出了以被动热控为主,主动热控为辅的载荷舱热控系统设计思路,给出了隔热、等温化、加热和液体循环回路等热控手段的具体设计方法.  相似文献   

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