【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請實施例屬于變換光學(xué)，特別是涉及一種能量匯聚器件、能量匯聚器件的參數(shù)確定方法、裝置、終端設(shè)備及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、隨著變換光學(xué)的研究和發(fā)展，具有廣闊應(yīng)用前景和新穎功能的超材料電磁器件大量涌現(xiàn)，如電磁波匯聚器件、隱身斗篷、聚光器、彎曲波導(dǎo)和幻覺裝置等。其中，基于變換光學(xué)的匯聚器件是一種利用變換光學(xué)原理設(shè)計的高效電磁波或聲波能量收集與俘獲技術(shù)。這種匯聚器件能夠優(yōu)化電磁波或聲波的集中效果，從而高效匯聚電磁波能量或聲波能量。然而，基于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計出的匯聚器件在使用過程中，均需要水或不銹鋼材料等介質(zhì)作為背板材料，無法直接在空氣中使用，因此，使用場景較小，具有一定的較大的局限性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本申請實施例提供了一種能量匯聚器件、能量匯聚器件的參數(shù)確定方法、裝置、終端設(shè)備及存儲介質(zhì)，用以提供一種可以在空氣介質(zhì)中使用的能量匯聚器件，進而擴大能量匯聚器件的使用場景。
2、本申請實施例的第一方面提供了一種能量匯聚器件，包括：
3、匯聚器，所述匯聚器呈圓柱狀；
4、第一壓縮器，環(huán)繞所述匯聚器設(shè)置，所述第一壓縮器的內(nèi)側(cè)壁與所述匯聚器的外側(cè)壁貼合；
5、第二壓縮器，環(huán)繞所述第一壓縮器設(shè)置，所述第二壓縮器的內(nèi)側(cè)壁與所述第一壓縮器的外側(cè)壁貼合，所述第二壓縮器遠離所述匯聚器中心的外側(cè)壁的部分區(qū)域覆蓋有反射層；
6、其中，所述匯聚器的第一結(jié)構(gòu)參數(shù)是根據(jù)所述能量匯聚器件的壓縮系數(shù)確定的，所述第一壓縮器的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)和所述第二壓縮器的
7、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二壓縮器上覆蓋有反射層的所述部分區(qū)域占所述第二壓縮器遠離所述匯聚器中心的外側(cè)壁的表面面積的二分之一。
8、在本申請實施例的第一方面中，由于能量匯聚器件中，第一壓縮器的第二結(jié)構(gòu)參數(shù)和第二壓縮器的第三結(jié)構(gòu)參數(shù)是根據(jù)預(yù)設(shè)的非線性折射率方程組確定而成的，因此，本實施例提供能量匯聚器中，第一壓縮器和第二壓縮器內(nèi)部的徑向折射率始終大于1，因此，無需在通過背板材料調(diào)整第一壓縮器和第二壓縮器內(nèi)部的徑向折射率，從而使得本申請實施例提供的能量匯聚器件能夠在空氣中使用；進一步的，由于，能量匯聚器件的第二壓縮器遠離匯聚器中心的一側(cè)的部分區(qū)域上涂覆有反射層，因此，能量匯聚器件在對聲波或電磁波進行匯聚時，不僅可以通過第一壓縮器和第二壓縮器進行匯聚，還可以通過反射層進行匯聚，從而達到雙重匯聚的效果，進而增大能量匯聚器件的匯聚效率。
9、本申請實施例的第二方面提供了一種能量匯聚器件的參數(shù)確定方法，包括：
10、所述能量匯聚器件包括匯聚器、第一壓縮器和第二壓縮器，所述參數(shù)確定方法包括：
11、基于預(yù)設(shè)的壓縮系數(shù)，確定所述壓縮系數(shù)對應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)參數(shù)；所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)為所述能量匯聚器件中的所述匯聚器中心至所述匯聚器的外側(cè)壁的值；
12、根據(jù)預(yù)設(shè)的折射率條件以及所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)，對預(yù)設(shè)的非線性折射率方程組進行求解，生成至少一個候選參數(shù)集；每個所述候選參數(shù)集包括一個第一候選參數(shù)和所述第一候選參數(shù)對應(yīng)的多個第二候選參數(shù)；所述第一候選參數(shù)為所述能量匯聚器件中的所述第一壓縮器對應(yīng)的候選參數(shù)；所述第二候選參數(shù)為所述能量匯聚器件中的所述第二壓縮器對應(yīng)的候選參數(shù)；
13、將所有所述候選參數(shù)集中數(shù)值最小的第二候選參數(shù)作為所述能量匯聚器件的第三結(jié)構(gòu)參數(shù)，并將數(shù)值最小的第二候選參數(shù)對應(yīng)的所述候選參數(shù)集中的第一候選參數(shù)作為第二結(jié)構(gòu)參數(shù)；所述第二結(jié)構(gòu)參數(shù)為所述匯聚器中心至第一壓縮器的外側(cè)壁的值；所述第三結(jié)構(gòu)參數(shù)為所述匯聚器中心至第二壓縮器的外側(cè)壁的值。
14、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述非線性折射率方程組包括徑向漸進折射率公式、角向漸進折射率公式和漸進折射率分布公式；
15、在所述根據(jù)預(yù)設(shè)的折射率條件以及所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)，對預(yù)設(shè)的非線性折射率方程組進行求解，生成至少一個候選參數(shù)集之前，包括：
16、基于折射率非線性壓縮方程組和線性坐標(biāo)變換方程組，確定非線性坐標(biāo)變換方程組；
17、基于所述非線性坐標(biāo)變換方程組和角向折射率公式，生成所述角向漸進折射率公式；
18、基于所述非線性坐標(biāo)變換方程組和徑向折射率公式，生成所述徑向漸進折射率公式；
19、基于所述非線性坐標(biāo)變換方程組和折射率分布公式，生成所述漸進折射率分布公式。
20、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的折射率條件以及所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)，對預(yù)設(shè)的非線性折射率方程組進行求解，生成至少一個候選參數(shù)集，包括：
21、將所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入至所述漸進折射率分布公式中，生成第一折射率分布方程組；
22、所述漸進折射率分布公式，如下所示：
23、
24、其中，所述r1用于表示所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)；所述r3用于表示所述第二結(jié)構(gòu)參數(shù)；所述r用于表示所述第三結(jié)構(gòu)參數(shù)；所述rr1用于表示所述折射率非線性壓縮方程組中的第一非線性壓縮公式；所述rr2用于表示所述折射率非線性壓縮方程組中的第二非線性壓縮公式；所述nbb(r′)用于表示與所述匯聚器中心的徑向距離為r′時對應(yīng)的折射率；
25、基于所述第一折射率分布方程組確定所述第一壓縮器和所述第二壓縮器對應(yīng)的折射率最小值；
26、將所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入至所述徑向折射率分布公式中，生成第二折射率分布方程組；
27、所述徑向漸進折射率公式，如下所示：
28、
29、所述nrr′(r′)用于表示與所述匯聚器中心的徑向距離值為r′時對應(yīng)的徑向折射率；
30、基于所述折射率最小值對所述第一折射率分布方程組進行求解，將所述第一折射率分布方程組滿足所述折射率最小值時，所述第二結(jié)構(gòu)參數(shù)的值作為所述第一候選參數(shù)的第一初始，所述第三結(jié)構(gòu)參數(shù)的值作為所述第二候選參數(shù)的第二初始值；
31、基于預(yù)設(shè)的第一跨度值確定所述第一初始值對應(yīng)的第一最終值，并基于預(yù)設(shè)的第二跨度值確定所述第二初始值對應(yīng)的第二最終值；
32、將所述第一初始值、所述第一最終值、所述第二初始值、所述第二最終值、所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)和所述非線性折射率方程組輸入至預(yù)設(shè)的循環(huán)算法中，生成所述候選參數(shù)集。
33、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述第一初始值、所述第一最終值、所述第二初始值、所述第二最終值、所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)和所述非線性折射率方程組輸入至預(yù)設(shè)的循環(huán)算法中，生成所述候選參數(shù)集，包括：
34、基于預(yù)設(shè)的第一增量和所述第一最終值確定循環(huán)輪次的總數(shù)；
35、在第k循環(huán)輪次中，基于所述k、所述第一增量和所述第一初始值，確定所述第k循環(huán)輪次對應(yīng)的第k候選參數(shù)集的第一待選值，基于預(yù)設(shè)的第二增量、所述第二初始值和所述第二最終值，得到所述第k循環(huán)輪次對應(yīng)的第k候選參數(shù)集的至少一個第二待選值；所述k的初始值為0；
36、將所述第一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種能量匯聚器件，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量匯聚器件，其特征在于，所述第二壓縮器上覆蓋有反射層的所述部分區(qū)域占所述第二壓縮器遠離所述匯聚器中心的外側(cè)壁的表面面積的二分之一。
3.一種能量匯聚器件的參數(shù)確定方法，其特征在于，所述能量匯聚器件包括匯聚器、第一壓縮器和第二壓縮器，所述參數(shù)確定方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述非線性折射率方程組包括徑向漸進折射率公式、角向漸進折射率公式和漸進折射率分布公式；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的折射率條件以及所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)，對預(yù)設(shè)的非線性折射率方程組進行求解，生成至少一個候選參數(shù)集，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述將所述第一初始值、所述第一最終值、所述第二初始值、所述第二最終值、所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)和所述非線性折射率方程組輸入至預(yù)設(shè)的循環(huán)算法中，生成所述候選參數(shù)集，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項所述的方法，其特征在于，在所述將所有所述候選參數(shù)集中數(shù)值最小的第二候選參數(shù)作為所
8.一種能量匯聚器件的參數(shù)確定裝置，其特征在于，包括：
9.一種終端設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求3-7任一項所述的能量匯聚器件的參數(shù)確定方法。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求3-7任一項所述的能量匯聚器件的參數(shù)確定方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種能量匯聚器件，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量匯聚器件，其特征在于，所述第二壓縮器上覆蓋有反射層的所述部分區(qū)域占所述第二壓縮器遠離所述匯聚器中心的外側(cè)壁的表面面積的二分之一。
3.一種能量匯聚器件的參數(shù)確定方法，其特征在于，所述能量匯聚器件包括匯聚器、第一壓縮器和第二壓縮器，所述參數(shù)確定方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述非線性折射率方程組包括徑向漸進折射率公式、角向漸進折射率公式和漸進折射率分布公式；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的折射率條件以及所述第一結(jié)構(gòu)參數(shù)，對預(yù)設(shè)的非線性折射率方程組進行求解，生成至少一個候選參數(shù)集，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述將所述第一初始值、所述第一最終值、所述第二初始值、所述第二最終值、所述第...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁子賢，席孟達，
申請(專利權(quán))人：深圳大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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