用于水下声波隐身地毯的超表面设计开题报告

全文总字数：4368字

1. 研究目的与意义（文献综述）

目前隐身技术在世界各国许多领域都有着广泛的应用，隐身技术是传统伪装技术的一种应用和延伸，它的出现使得伪装技术从防御转向了进攻，由消极被动转向了积极主动，增强了部队的生存能力，提到对敌人的威胁。

隐身技术的发展可以分为三个阶段，即：探索阶段、发展阶段、应用阶段。

上世纪70年代以前属于探索阶段，飞机出现以后，随着技术与时代的推进，人们企图降低飞机的可见光特征信号，而后来的重点，转变到了反雷达探测。但那时由于缺少提到生存能力的系统方法，更缺少支撑隐形的先进技术，所以还没有出现真正的隐形武器系统。

2. 研究的基本内容与方案

本次研究的主题是水下声波隐形地毯的超表面设计，所谓超表面，是指一种厚度小于波长的人工层状结构。超表面可实现对电磁波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。根据调控波的形式，超表面可分为光学超表面、声学超表面、机械超表面等。超表面可以通过亚波长的微结构来调控电磁波的偏振、相位、振幅、频率等特性。

其中，相位是电磁波的一个核心属性，等相位面决定了电磁波的传播方向，一幅图像的相位则包含了其立体信息。通过对电磁波相位的控制，可以实现光束偏转、超透镜、超全息、涡旋光产生、编码、隐身、幻想等功能。

首先，当一些平行的波垂直达平面上时，它们的反射波形成的团还是平面。而若这个平面上存在一个凸块，那么反射波形成的图案便是这个凸块的形状。例如平行波打到三角形上反射波回来呈现一个三角形。而本次研究则是希望在这个三角形上铺上一层超表面，当波到达超表面以后使得波的相位发生一些变化，造成反射波形成的图案与无三角形时无异，这样便形成了隐身的作用，达到了使凸块隐形的效果。因此检测我们所设计的超表面是否有隐形效果的方案也是显而易见的，我们只需设置三个相互对照的实验组，实验组（a）使平行波垂直入射到无凸块的平面上；实验组（b）使平行波垂直入射到无超表面覆盖的有三角形凸块的平面上；实验组（c）使平行波垂直入射到有超表面覆盖的有三角形凸块的平面上。当实验结果显示（a）与（c）的反射波的图像相同而与（b）的图像不同时，就表明我们的超表面拥有隐身的作用。

3. 研究计划与安排

文献调研2周；

外文翻译1周；

开题报告1周；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] zhong c et al 2019 tunable metasurface for acoustic wave

redirection, focusing and source illusion j. phys. d: appl.

phys.