[发明专利]波能量控制装置

权利要求书

1.一种用于控制液体(1)的表面上的水弹性波的系统，包括具有至少两个区Z1和Z2的复合结构(10)，这两个区具有由以下等式定义的相应的弯曲系数D1和弯曲系数D2：

其中，E_i为区Zi的杨氏模量，e_i为区Zi的厚度，并且ν_i为区Zi的泊松比，i等于1或2，并且这两个区的内部机械张力分别为T₁和T₂；

所述复合结构(10)适于，当控制系统被放置在所述液体(1)的表面上使得水弹性表面波传播通过浮在密度为ρ的所述液体(1)的表面上的所述复合结构(10)的第一区Z1然后通过第二区Z2时，并且当所述水弹性波的波长λ_i在区Zi中时，遵循以下等式：

和

其中，g为万有引力常数，并且i对应于所述水弹性波传播通过的区Zi的指数，经由调节所述弯曲系数Di和/或所述区Zi的形状来控制所述水弹性波的行为。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述区Z1和所述区Z2是连续的。

3.根据权利要求1至2中的一项所述的系统，其特征在于，所述弯曲系数D1和所述弯曲系数D2是不同的，是因为：制造所述区Z1和所述区Z2的材料的厚度e_i之间的差异、和/或由于杨氏模量E_i之间的差异、和/或不同泊松比ν_i之间的差异。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，从系数D1的所述区Z1通过到系数D2的所述区Z2之间的弯曲系数的变化是连续的。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的系统，其中，所述区Zi的指数n_i定义为与所述区Zi中的所述水弹性波的传播速度Vi的倒数成比例，所述传播速度Vi由以下等式定义：

使得所述指数n_i等于光学介质的折光指数，并且使得几何光学定律适用于所述水弹性波传播通过所述区Zi的传播。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括第三个区Z3，并且使得：

-所述区Z1、所述区Z2和所述区Z3是连续的；

-所述区Z1和所述区Z3具有的相同指数n₁不同于所述区Z2的指数n₂，所述区Z1为水弹性波的到达区，所述区Z3为离开区；以及

-区之间的界面的形状为半径为R的圆弧，因此集合{Z1,Z2,Z3}表现为由以下等式定义的焦距为f的光学透镜：

7.根据权利要求6所述的系统，其中，由所述集合{Z1,Z2,Z3}形成的透镜是会聚的，如果：

-所述集合具有双凸透镜形状且n₁<n₂；或者如果

-所述集合具有双凹透镜形状且n₁>n₂。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述区Z1和所述区Z2为连续的，并且所述区Z1和所述区Z2具有遵循以下等式的相应的指数n₁和指数n₂：

n₂＜n₁和

这些区之间的界面为直角，该直角的顶点指向所述区Z2的侧面，使得从所述区Z1到达的水弹性波在与所述区Z1和所述区Z2之间的界面接触时被反射，并沿平行于该水弹性波的入射方向的轴线离开。