實驗名稱：非(fei)厄米緊束縛模(mo)型(xing)實(shi)驗

　　實驗內容：本(ben)實驗(yan)構建一個簡單的非厄米緊束(shu)縛(fu)模型，來探(tan)索聲學復能(neng)帶的拓撲編織與相變。為實現聲學非厄米性，我們(men)在(zai)雙空(kong)腔-管道結構中(zhong)引入(ru)非互(hu)易耦(ou)合(he)，其由功率(lv)放大器與移相器調制。前者(zhe)調控單向耦(ou)合(he)強(qiang)度，后(hou)者(zhe)模擬晶格動量，進而在(zai)合(he)成維度空(kong)間(jian)產生一系列拓撲復能(neng)帶鏈(lian)環和扭(niu)結，包(bao)括單一鏈(lian)環、單一扭(niu)結、霍普夫鏈(lian)環和三葉草扭(niu)結等(deng)。

　　研究方向：聲學超材料

　　測試設備：ATA-2022H高壓放大器，聲(sheng)源，移相器，麥克風等。

　　圖1：非厄米緊(jin)束縛模型(xing)實(shi)驗裝置圖

　　實驗過程：我們用一個(ge)外部(bu)電(dian)路來產生幅值(zhi)和(he)相(xiang)位(wei)同時可(ke)調(diao)的(de)非互(hu)易復(fu)數耦(ou)(ou)合，其原(yuan)理是：1號(hao)空(kong)腔(qiang)(qiang)內的(de)聲場(chang)由(you)麥克(ke)風D2拾取，經功率放大(da)器(qi)(qi)放大(da)和(he)移(yi)相(xiang)器(qi)(qi)調(diao)相(xiang)后，由(you)揚(yang)聲器(qi)(qi)S2輸出至2號(hao)空(kong)腔(qiang)(qiang)。由(you)于麥克(ke)風和(he)揚(yang)聲器(qi)(qi)的(de)單工特性，2號(hao)空(kong)腔(qiang)(qiang)內的(de)聲場(chang)無法通過外部(bu)電(dian)路耦(ou)(ou)合到1號(hao)空(kong)腔(qiang)(qiang)。非互(hu)易耦(ou)(ou)合的(de)幅值(zhi)和(he)相(xiang)位(wei)可(ke)分別(bie)由(you)功率放大(da)器(qi)(qi)的(de)增益和(he)移(yi)相(xiang)器(qi)(qi)的(de)相(xiang)位(wei)進(jin)行調(diao)控。

　　實驗結果：

　　圖2：非厄米(mi)緊束縛模型實驗結果

　　固定(ding)功率放大(da)(da)器(qi)的增益(yi)G=5.5，并逐點(dian)調(diao)節移相器(qi)的相位(wei)，擬合(he)聲壓傳輸響應數(shu)據得到(dao)(dao)非互易耦(ou)合(he)在復(fu)空(kong)間的變(bian)(bian)化(hua)。將擬合(he)得到(dao)(dao)的參(can)數(shu)代入(ru)到(dao)(dao)哈密頓量(liang)中求解本(ben)征值，得到(dao)(dao)兩(liang)條聲學復(fu)能帶(dai)結構(gou)，此時兩(liang)條能帶(dai)互不(bu)干(gan)擾，對應平(ping)凡(fan)鏈環。當增大(da)(da)功率放大(da)(da)器(qi)的增益(yi)G至8.5，相位(wei)同樣(yang)變(bian)(bian)化(hua)一圈時，相應地(di)，兩(liang)條復(fu)能帶(dai)動量(liang)區間內編織1次，實(shi)現平(ping)凡(fan)扭結。

　　功率放大器(qi)推(tui)薦：ATA-2022B高(gao)壓放大器(qi)

　圖：ATA-2022B高壓放大器指標參數

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