超声成像技术在医疗诊断、无损检测等领域发挥关键作用。引入超声透镜可以实现对能量聚集和焦点位置的灵活调控,而传统超声透镜难以同时兼顾分辨率与能量传输效率。基于此,本文提出一种基于多目标遗传算法(moga)的超声超透镜逆向设计方法来同时提高分辨率与能量传输效率。该方法以不锈钢同心圆环阵列的几何参数为优化变量,通过协同优化焦域声强、半高全宽两个关键目标,并结合有限元仿真实现了对声学结构特性及声场分布的精确调控。结果表明,优化后的超透镜在水下实现了半高全宽为0.4倍波长的超分辨聚焦,成功突破了半波长的阿贝衍射极限。此外,水下实验的测试结果也充分证明了理论预测。在栅格分辨与字符成像测试中,该超透镜展现出优于传统透镜的图像清晰度与边缘细节还原能力,为高分辨率声学成像系统的开发提供了有效的逆向设计方案。
Wang et al. (Fri,) studied this question.