[发明专利]非线性介质中声波相互作用后声能量的输出调节方法

权利要求书

1.一种非线性介质中声波相互作用后声能量的输出调节方法，其特征是包括以下步骤：

(a)频率为ω₃的泵波和频率为ω₁的弱信号波发生非线性相互作用，产生频率为ω₂的谐振波；

(b)根据所述泵波、弱信号波和谐振波的频率ω₃、ω₁和ω₂，分别计算相互作用后三列波位移x处的幅值B₁(x)、B₂(x)和B₃(x)；

(c)根据获得的泵波幅值B₃(x)、弱信号波幅值B₁(x)及谐振波幅值B₂(x)的变化特点实现对三列波的输出能量调节。

2.根据权利要求1所述的非线性介质中声波相互作用后声能量的输出调节方法，其特征是：所述谐振波为和频谐振波或者差频谐振波，即ω₂＝ω₁+ω₃或者ω₂＝ω₃-ω₁。

3.根据权利要求1所述的非线性介质中声波相互作用后声能量的输出调节方法，其特征是：所述计算三列波位移x处的幅值B₁(x)、B₂(x)和B₃(x)的方法为：

步骤(b1)根据泵波和弱信号波在非线性介质中相互作用的伯格斯方程，计算获得在位移x处声波振速v(x)；

步骤(b2)根据步骤(b1)获得的声波振速v(x)，计算获得三列声波相互作用后的波幅方程；

步骤(b3)由波幅方程计算获得相互作用后的三列波在位移x处的幅值B₁(x)、B₂(x)和B₃(x)。

4.根据权利要求3所述的非线性介质中声波相互作用后声能量的输出调节方法，其特征是：所述伯格斯方程为：

∂v∂x-βc02v∂v∂τ=b2c02ρ0∂2v∂τ2]]>

其中，v为声波振速，β＝1+B/2A，B/A为介质的非线性参数，是状态方程泰勒级数展开式中二次项系数与线性系数之比，它是非线性声学的基本参量，c₀为静态声速，ρ₀为非线性介质的密度，τ＝t-x/c₀为时间延迟，x为测量距离，b为介质粘滞系数，ζ为切粘滞系数，η为体粘滞系数，为温度电导率系数，c_v，c_p为电容比热和电压比热；

声源在x＝0处发送的正弦波，计算获得在位移x处声波振速v(x)表示为：

v(x,t)=Σn=1,2,3An(x)exp(iωn(t-xc0))+c]]>

其中，A₁(x)，A₂(x)，A₃(x)为三列声波的复振幅，c为常量。