基于波导模式分裂效应的涡旋声束平移调制

摘要

随着结构声场的迅速发展，对声场的调控提出了更高的要求，其中对声束的侧向位移的亚波长级别的调控是研发基于结构声场的通信、传感类声子器件的关键.该文基于常见的平板声波导结构，利用2个导波层之间的模式耦合-分裂效应来增强涡旋声场的Goos-H?nchen(GH)效应和Imbert-Fedorov(IF)效应，实现对反射声场的纵向和横向反射位移的精细调节.研究结果表明：波导模式分裂与声束位移之间呈对应关系，在波导能带结构中的一个能级分别对应着正负2次横向IF位移和1次纵向GH位移；而通过入射声束参数或结构参数调节分裂能级，可实现对声束的连续精准操控.该文揭示了声学轨道角动量与波导导模之间的耦合机理，为结构声场的调控器件提供了新的研究思路.

关键词

声涡旋 / 多层平板结构 / 能带结构 / 模式耦合