Faisceaux annelés ultrasoniques tressés générés par des métasurfaces de modulation de phase

Le couplage coaxial entre deux vortex ultrasoniques quasi-parfaits (QPUVs) avec des rayons de bague distincts et des charges topologiques (TCs) a été suggéré et mis en œuvre pour créer des faisceaux annelés ultrasoniques tressés (UBRBs). Il est possible de passer d'un motif à double anneau, d'un motif d'anneau tressé et d'un motif en forme de pétale dans la distribution de champ ultrasonique lié en faisant varier la force de couplage des deux QPUVs. Nous nous concentrons sur le motif d'anneau tressé et étudions l'influence des TCs sur les intensités acoustiques et les distributions de phase. Il a été constaté que le UBRB contient plusieurs singularités de phase individuelles, et le nombre de singularités est déterminé par les TCs des deux QPUVs. De plus, une métasurface de modulation de phase (PMM) composée de cubes de résine photosensible est bien conçue pour produire le UBRB dans l'eau. L'efficacité de la PMM à couche unique pour produire le UBRB est confirmée par des simulations et des résultats expérimentaux. Les UBRBs proposés basés sur des métasurfaces pourraient potentiellement avoir des applications dans la manipulation multi-particules et la communication acoustique.