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龙图腾网获悉台州市致声制造有限责任公司申请的专利一种基于级联声全息的深度动态聚焦声透镜装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119715802B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510217642.5，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权一种基于级联声全息的深度动态聚焦声透镜装置和方法是由陈剑;吴施伟;张梦茹设计研发完成，并于2025-02-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于级联声全息的深度动态聚焦声透镜装置和方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于级联声全息的深度动态聚焦声透镜装置和方法。包括置于液体填充腔内的主要由两个声全息相位板沿轴向级联构成的动态聚焦声透镜级联结构，一声全息相位板保持固定，另一声全息相位板自由活动，通过沿轴向移动和周向旋转实现焦点沿深度的动态移动；两个相位全息板均由多个厚度不同的微结构单元紧密阵列构成，两侧分别凹凸和平整，凹凸平面均朝腔体内部。本发明能简单且方便地在多个位置处实现动态声能聚焦，进而实现被测对象不同平面上的检测和成像，大大提高了检测效能；使用时可直接与常规超声换能器和被测构件表面紧密贴合，并通过结构内全息板部件间的简单移动和旋转即可实现不同平面目标扫查和医学治疗。

本发明授权一种基于级联声全息的深度动态聚焦声透镜装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于级联声全息的深度动态聚焦声透镜装置，其特征在于： 包括超声换能器（1），用于发出超声波； 包括带有两个相对位置变化的声全息相位板的动态聚焦声透镜级联结构（3），布置在超声换能器（1）的探头前，用于将超声换能器（1）发出的超声波进行深度动态聚焦调整，进而聚焦到被测对象； 包括连接件，用于将超声换能器（1）和动态聚焦声透镜级联结构（3）进行光学同轴连接； 所述动态聚焦声透镜级联结构（3）包括两个相位表面相对距离变化的声全息相位板，且在声全息相位板之间设置用于声透过的液体；所述动态聚焦声透镜级联结构（3）具体包括第一声全息相位板（31）、液体填充腔体（32）、第二声全息相位板（33）和密封底板（34），液体填充腔体（32）一端固定安装有第一声全息相位板（31），液体填充腔体（32）另一端固定安装有密封底板（34），靠近密封底板（34）的液体填充腔体（32）另一端内可活动地安装有第二声全息相位板（33），第二声全息相位板（33）可相对第一声全息相位板（31）轴向移动或绕中心旋转，第一声全息相位板（31）和密封底板（34）之间的液体填充腔体（32）内充满有所述液体； 所述第一声全息相位板（31）和第二声全息相位板（33）上凹凸不平所在表面的优化相位分布是采用以下过程的多层迭代角谱法设置获得； 首先，在迭代优化开始前，以第一声全息相位板（31）、第二声全息相位板（33）凹凸不平表面上的相位分布分别作为第一相位分布φ 1 ’和第二相位分布φ 2 ’，随机分别设置第一相位分布φ 1 ’和第二相位分布φ 2 ’为任意值，按照以下不断交替迭代进行的正向传播过程和反向优化过程处理： 1正向传播过程： 首先，根据第一相位分布φ 1 ’，获得第一声全息相位板所在平面z=0透射侧的声场P 0 x,y,z=0： P 0 x,y,z=0=e^jφ 1 ’ 其中，e表示自然常数，j表示虚数，x,y,z分别表示具体位置的三维坐标，^表示幂次方； 接着，按照正向角谱法计算超声波从第一声全息相位板所在平面z=0透射侧沿z轴正向传播到第二声全息相位板所在平面z=l i ’入射侧的声场为P i ’ x,y,z=l i ’ ，再计算第二声全息相位板所在平面z=l i ’ 入射侧声场分布P i ’ x,y,z=l i ’ 透过第二相位分布为φ 2 ’的第二声全息相位板后的透射侧的声场分布为： P i ’’ x,y,z=l i ’ =P i ’ x,y,z=l i ’ *e^jφ 2 ’ 同样采用正向角谱法计算第二声全息相位板透射侧的声场分布P i ’’ x,y,z=l i ’ 正向传播至目标平面z=l i 的声场分布为P i ’’’ x,y,z=l i ； 然后，根据正向传播得到的目标平面z=l i 的声场分布P i ’’’ x,y,z=l i 按照以下方式优化目标平面z=l i 上的声场分布Q i ’’’ x,y,z=l i ： 具体是根据声场分布P i ’’’ x,y,z=l i 求取其相位部分：φ i =angleP i ’’’ x,y,z=l i ，其中angle表示相位提取函数，再将声场分布P i ’’’ x,y,z=l i 的幅值部分被替代为预设的目标幅值分布A i ，从而得到本轮正向传播在目标平面z=l i 的优化声场分布Q i ’’’ x,y,z=l i ； 2反向优化过程： 对于目标平面z=l i 的优化声场分布Q i ’’’ x,y,z=l i ，此时使用反向角谱法计算其反向传播到第二声全息相位板所在平面z=l i ’ 透射侧的声场分布为Q i ’’ x,y,z=l i ’ ； 3根据本轮正向传播过程中获得的第二声全息相位板所在平面z=l i ’ 入射侧的声场分布P i ’ x,y,z=l i ’ 和反向传播过程中获得的第二声全息相位板所在平面z=l i ’ 透射侧的声场分布Q i ’’ x,y,z=l i ’ ，按照以下处理获得优化第二相位分布φ 2： φ 2=angle∑Q i ’’ x,y,z=l i ’ *conjP i ’ x,y,z=l i ’ 其中，conj表示共轭函数，angle表示相位提取函数；∑为求和函数； 此时，将第二声全息相位板所在平面z=l i ’ 透射侧的声场分布Q i ’’ x,y,z=l i ’ 反向透过优化第二相位分布为φ 2的第二声全息相位板，得到第二声全息相位板入射侧的声场分布Q i ’ x,y,z=l i ’ 为： Q i ’ x,y,z=l i ’ =Q i ’’ x,y,z=l i ’ *conjjφ 2 接着，继续采用反向角谱法计算第二声全息相位板所在平面z=l i ’ 入射侧的声场分布Q i ’ x,y,z=l i ’ 反向传播到第一声全息相位板平面z=0透射侧的声场分布Q i x,y,z=0； 最后，从第一声全息相位板所在平面z=0透射侧的声场分布Q i x,y,z=0提取获得优化第一相位分布： φ 1=angle∑Q i x,y,z=0 4将步骤1获得的优化第一相位分布φ 1和优化第二相位分布φ 2回到步骤1代入，并重复上述步骤1~3多次，以最终次获得的优化第一相位分布φ 1和优化第二相位分布φ 2作为第一声全息相位板和第二声全息相位板上的相位分布。

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