可解耦调控相位与幅值的超表面实现声全息

摘要

声学全息是控制声场的一种基本手段,其可产生高度复杂的任意特定声场,在声学检测、声传感、声幻象、声操控和医学成像等方面具有广泛的应用前景.已经实现了诸如非接触式微粒操控、声悬浮、声陷阱、全息成像和全息医疗等应用.目前声全息主要由传统的相控阵和新兴的超表面实现.但相控阵需要依赖复杂的控制系统与算法,复杂的电路结构也带来了较高的成本与功耗,这限制了它的大规模应用;而超表面全息虽可克服相控阵的上述缺点,却由于只能调控相位而不能调控幅值,使其需要复杂的优化算法,并且实现的功能受限.如此,设计制造出一种可以同时调节相位与幅值的全息超表面已成为当务之急.由于实现了相位与幅值的解耦调控，使得方案在克服了传统相控阵声全息的控制系统与算法复杂、成本与功耗较高等缺点的同时，也扩大了以往只能控制相位的全息超表面的应用范围。并且，CUC&PP单元结构在其他需要解耦调控相位与幅值的领域也有着较大的应用潜力。