管状声学超材料的谷霍尔拓扑波导研究

【作者】 李东； 马天雪； 姚凯； 汪越胜；

【机构】 北京交通大学物理科学与工程学院力学系； 天津大学机械工程学院；

【摘要】 声学拓扑绝缘体凭借其背向散射抑制特性,为声波操控提供了新途径。本研究将二维声波导系统卷绕成管状结构,实验与仿真实现了声学超材料中的拓扑谷传输。通过调控三脚散射体旋转角(±30°),在同一管状结构中构建正、负两类拓扑界面态,实现双路径声波传输且互不干扰。双层嵌套设计使内外层管具有独立的带隙特性,在提升结构紧凑性的同时拓宽了工作带宽。基于拓扑保护的宽带无反射传播特性,进一步设计了相位延迟线,实现了可控的声波延迟。该管状拓扑波导为紧凑型声学器件、复杂路径传输及滤波器等设计提供了新方案。更多还原