一種可調控的單向無反射系統技術方案

本發明專利技術涉及一種可調控的單向無反射系統，包括波導管、有損耗旁支管、障礙物和無損耗旁支管；所述障礙物可轉動設置在波導管的中心位置；所述有損耗旁支管和無損耗旁支管對稱安裝在波導管的左右兩端，所述有損耗旁支管和無損耗旁支管的數量均為兩個，兩個有損耗旁支管對稱安裝在波導管的上下兩側，兩個無損耗旁支管對稱安裝在波導管的上下兩側。與現有技術相比，本發明專利技術具有控制奇異點的功能、更強的適應性和實用性且具有結構簡單和可調控等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聲波調控，尤其是涉及一種可調控的單向無反射系統。

技術介紹

1、近年來，非厄米系統的研究揭示了許多新奇的物理現象，尤其是奇異點，即特征值及其對應的特征向量同時合并的特殊兼并點。最初源于量子力學的奇異點概念已擴展至經典波物理，并在聲學領域通過平衡增益與損耗實現的宇稱時間對稱性實現了單向透明、聲隱身等多種現象。然而，受限于材料損耗色散等因素，奇異點的頻率通常是固定的。近期，研究者通過引入主動聲學增益介質或改變結構幾何形狀，實現了奇異點的靈活調控。

2、盡管如此，當前研究仍面臨諸多挑戰：宇稱時間對稱系統依賴復雜的反饋機制和主動控制設備，而被動系統則需要設計特殊結構。這些限制嚴重阻礙了奇異點在更復雜應用(如聲學方向傳感和邏輯門)中的發展。

技術實現思路

1、本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在傳統的非厄米系統大多設計為固定結構，缺乏調整的能力，這在實際應用中成為了一個限制，無法滿足實際應用的諸多需求的缺陷而提供一種可調控的單向無反射系統。

2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：

3、一種可調控的單向無反射系統，包括波導管、有損耗旁支管、障礙物和無損耗旁支管；

4、所述障礙物可轉動設置在波導管的中心位置；

5、所述有損耗旁支管和無損耗旁支管對稱安裝在波導管的左右兩端，所述有損耗旁支管和無損耗旁支管的數量均為兩個，兩個有損耗旁支管對稱安裝在波導管的上下兩側，兩個無損耗旁支管對稱安裝在波導管的上下兩側。</p>

6、優選地，所述波導管包括首尾依次連接的第一橫邊、第一豎邊、第二橫邊和第二豎邊，所述第一橫邊與第二橫邊平行分布，所述第一豎邊與第二豎邊平行分布。

7、優選地，所述有損耗旁支管包括首尾依次連接的第三橫邊、第三豎邊、第四橫邊和第四豎邊，所述第三橫邊與第四橫邊平行分布，所述第三豎邊與第四豎邊平行分布，所述第三橫邊與波導管的橫邊形狀相配合。

8、優選地，所述無損耗旁支管包括首尾依次連接的第五橫邊、第五豎邊、第六橫邊和第六豎邊，所述第五橫邊與第六橫邊平行分布，所述第五豎邊與第六豎邊平行分布，所述第五橫邊與波導管的橫邊形狀相配合。

9、優選地，所述障礙物包括首尾依次連接的第七橫邊、第七豎邊、第八橫邊和第八豎邊，所述第七橫邊與第八橫邊平行分布，所述第七豎邊與第八豎邊平行分布，所述障礙物的旋轉角度可調節。

10、優選地，所述障礙物的第八豎邊與波導管的第一橫邊的夾角范圍為0-90度。

11、優選地，所述波導管、有損耗旁支管和無損耗旁支管的材質均為有機玻璃。

12、優選地，所述障礙物的材質為環氧樹脂。

13、優選地，所述波導管、有損耗旁支管、障礙物和無損耗旁支管均通過3d打印或線切割一體成型。

14、優選地，所述波導管靠近有損耗旁支管的一端的反射系數接近于0。

15、與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：

16、(1)本方案通過在波導管結構中加入一個可旋轉的部件來調節系統的梯度指數，實現了對系統奇異點的靈活調控。這一設計將系統奇異點調節與一個簡單的結構參數即障礙物的旋轉角度關聯起來，大大簡化了操作過程。相比傳統復雜的多參數調節方法，這種單參數控制方式不僅更直觀，還具有較高的穩定性和重復性，使得系統更容易實現動態調節，適應多樣化的應用需求。

17、(2)本方案與傳統宇稱時間對稱系統依賴的主動增益和復雜反饋機制不同，該系統采用純被動設計，無需任何主動控制裝置。這種設計避免了對高精度電子器件的依賴，降低了實現難度和成本，同時提升了系統的可靠性。被動設計還使得系統更適合在資源受限或環境復雜的實際應用中推廣，為非厄米波動現象的研究和實際工程應用提供了更加實用的解決方案。

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【技術保護點】

1.一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，包括波導管(1)、有損耗旁支管(2)、障礙物(3)和無損耗旁支管(4)；

2.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述波導管(1)包括首尾依次連接的第一橫邊(11)、第一豎邊(12)、第二橫邊(13)和第二豎邊(14)，所述第一橫邊(11)與第二橫邊(13)平行分布，所述第一豎邊(12)與第二豎邊(14)平行分布。

3.根據權利要求2所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述有損耗旁支管(2)包括首尾依次連接的第三橫邊(21)、第三豎邊(22)、第四橫邊(23)和第四豎邊(24)，所述第三橫邊(21)與第四橫邊(23)平行分布，所述第三豎邊(22)與第四豎邊(24)平行分布，所述第三橫邊(21)與波導管(1)的橫邊形狀相配合。

4.根據權利要求2所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述無損耗旁支管(4)包括首尾依次連接的第五橫邊(41)、第五豎邊(42)、第六橫邊(43)和第六豎邊(44)，所述第五橫邊(41)與第六橫邊(43)平行分布，所述第五豎邊(42)與第六豎邊(44)平行分布，所述第五橫邊(41)與波導管(1)的橫邊形狀相配合。

5.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述障礙物(3)包括首尾依次連接的第七橫邊(31)、第七豎邊(32)、第八橫邊(33)和第八豎邊(34)，所述第七橫邊(31)與第八橫邊(33)平行分布，所述第七豎邊(32)與第八豎邊(34)平行分布，所述障礙物(3)的旋轉角度可調節。

6.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述障礙物(3)的第八豎邊(34)與波導管(1)的第一橫邊(11)的夾角范圍為0-90度。

7.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述波導管(1)、有損耗旁支管(2)和無損耗旁支管(4)的材質均為有機玻璃。

8.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述障礙物(3)的材質為環氧樹脂。

9.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述波導管(1)、有損耗旁支管(2)、障礙物(3)和無損耗旁支管(4)均通過3D打印或線切割一體成型。

10.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述波導管(1)靠近有損耗旁支管(2)的一端的反射系數接近于0。

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【技術特征摘要】

1.一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，包括波導管(1)、有損耗旁支管(2)、障礙物(3)和無損耗旁支管(4)；

2.根據權利要求1所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述波導管(1)包括首尾依次連接的第一橫邊(11)、第一豎邊(12)、第二橫邊(13)和第二豎邊(14)，所述第一橫邊(11)與第二橫邊(13)平行分布，所述第一豎邊(12)與第二豎邊(14)平行分布。

3.根據權利要求2所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述有損耗旁支管(2)包括首尾依次連接的第三橫邊(21)、第三豎邊(22)、第四橫邊(23)和第四豎邊(24)，所述第三橫邊(21)與第四橫邊(23)平行分布，所述第三豎邊(22)與第四豎邊(24)平行分布，所述第三橫邊(21)與波導管(1)的橫邊形狀相配合。

4.根據權利要求2所述的一種可調控的單向無反射系統，其特征在于，所述無損耗旁支管(4)包括首尾依次連接的第五橫邊(41)、第五豎邊(42)、第六橫邊(43)和第六豎邊(44)，所述第五橫邊(41)與第六橫邊(43)平行分布，所述第五豎邊(42)與第六豎邊(44)平行分布，所述第五橫邊(41)與波導管(1)的橫邊形狀相配合。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉宸，顧仲明，祝捷，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：