变截面声波导中的非布拉格共振机理及其谱带结构研究

周期结构中的波动问题一直是物理学基础研究的重要内容。近年来，随着研究的深化，产生了人工晶体带隙材料的理论与技术，由此引入了若干重要的物理学新概念，同时，为包括材料科学技术在内的应用学科的发展带来新思路、新方向和新技术。然而，迄今为止的绝大多数研究均围绕材料中的布拉格共振展开，而对特殊周期结构中所存在的非布拉格共振却鲜见报道，也未引起应有的重视。其实，与布拉格共振一样，非布拉格共振也会产生禁带等特殊的谱带结构。相应的研究不但可获得周期结构中波传播规律的全面认识，而且可以为设计人工材料（或特种结构）提供更多的选择。本项目拟从变截面声波导这种特殊周期结构中的声传播问题入手，探索声非布拉格共振的物理机理和条件，从而拓展对周期结构中声传播规律的认识。此外，在掌握声波导谱带结构与几何参数之间关系的基础上，试图设计满足不同谱带结构要求的变截面周期声波导，并探索在管道消声和特种声滤波器件设计等领域的应用。