[發(fā)明專利]一種基于非厄米系統(tǒng)的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910184516.9
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109951180B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張欣;楊杭;劉月嫦;吳福根;姚源衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H03K17/94
• 分類號: H03K17/94
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種基于非厄米系統(tǒng)的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，包括聲子晶體、點(diǎn)聲源和接收裝置；

所述聲子晶體包括基體、第一散射棒和第二散射棒，所述第一散射棒和所述第二散射棒嵌入所述基體，所述第一散射棒的軸線和所述第二散射棒的軸線均平行于所述基體的厚度方向；所述第一散射棒與所述第二散射棒呈棋格狀均勻分布于所述基體，沿X軸方向所述第一散射棒與所述第二散射棒交替排列，沿Y軸方向所述第一散射棒與所述第二散射棒交替排列；任一所述第一散射棒與相鄰所述第二散射棒之間的距離均相等；

所述點(diǎn)聲源可移動的設(shè)置在所述聲子晶體表面，所述點(diǎn)聲源用于發(fā)射具有預(yù)設(shè)歸一化頻率的聲波，所述聲波經(jīng)過所述第一散射棒時的縱波波速與所述聲波經(jīng)過所述第二散射棒時的縱波波速共軛；

所述接收裝置用于接收經(jīng)過所述聲子晶體傳播后的所述聲波，以根據(jù)所述聲波確定所述數(shù)字聲學(xué)開關(guān)的通斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述點(diǎn)聲源為發(fā)聲探頭，所述發(fā)聲探頭與掃描裝置固定連接，所述掃描裝置用于控制所述發(fā)聲探頭移動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述第一散射棒作為所述聲子晶體內(nèi)的損耗介質(zhì)，所述第二散射棒連接一反饋電路，所述反饋電路用于控制所述聲波經(jīng)過所述第二散射棒時增加所述聲波的波速，以使所述聲波經(jīng)過所述第一散射棒時的縱波波速與所述聲波經(jīng)過所述第二散射棒時的縱波波速共軛。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述接收裝置具體用于根據(jù)所述聲波的傳播方向以及所述聲波的強(qiáng)度確定所述數(shù)字聲學(xué)開關(guān)的通斷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述第一散射棒與所述第二散射棒均為圓柱型散射棒。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述第一散射棒的半徑與所述第二散射棒的半徑均為任一所述第一散射棒與相鄰所述第二散射棒之間距離的30％。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述第一散射棒的材質(zhì)與所述第二散射棒的材質(zhì)均為軟橡膠。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述基體的材質(zhì)為純水。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述第一散射棒為損耗介質(zhì)，所述第二散射棒為增益介質(zhì)；經(jīng)過所述第一散射棒的聲波的縱波波速V_L滿足V_L＝1550×(1+βi)米每秒，經(jīng)過所述第二散射棒的聲波的縱波波速V_G滿足V_G＝1550×(1-βi)米每秒，其中β為0.25，i為虛數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)字聲學(xué)開關(guān)，其特征在于，所述聲波的預(yù)設(shè)歸一化頻率ω滿足ω＝0.37(2πv₀/a)；其中v₀為聲波在基體中的縱波波速；a為任一所述第一散射棒與相鄰所述第二散射棒之間的距離。