Une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé un nouvel outil de conception pour les métamatériaux, qui sont des matériaux artificiels dotés de propriétés que l'on ne trouve pas dans la nature.
L'outil, appelé « calculateur de réponse optique non linéaire », peut être utilisé pour prédire les propriétés optiques non linéaires des métamatériaux, qui sont importantes pour diverses applications, telles que les lasers, les modulateurs optiques et les capteurs.
Les propriétés optiques non linéaires d’un matériau sont déterminées par la manière dont ses électrons interagissent avec la lumière. Lorsque la lumière interagit avec un matériau, elle peut faire vibrer les électrons du matériau. La fréquence de ces vibrations dépend de l'énergie de la lumière et des propriétés du matériau.
Dans la plupart des matériaux, les électrons vibrent à une seule fréquence lorsqu’ils sont exposés à la lumière. Cependant, dans les métamatériaux, les électrons peuvent vibrer à plusieurs fréquences. En effet, les métamatériaux sont constitués de minuscules structures qui peuvent piéger la lumière et faire vibrer les électrons à différentes fréquences.
Le calculateur de réponse optique non linéaire peut être utilisé pour prédire les multiples fréquences auxquelles les électrons d’un métamatériau vibreront lorsqu’ils seront exposés à la lumière. Ces informations peuvent ensuite être utilisées pour concevoir des métamatériaux dotés des propriétés optiques non linéaires souhaitées.
Les chercheurs du MIT estiment que leur nouvel outil constituera une ressource précieuse pour les chercheurs et les ingénieurs qui travaillent au développement de métamatériaux pour diverses applications.
Le calculateur de réponse optique non linéaire est un programme informatique qui utilise diverses techniques mathématiques pour calculer les propriétés optiques non linéaires des métamatériaux.
Le programme calcule d'abord les propriétés optiques linéaires du métamatériau, qui sont les propriétés du matériau lorsqu'il est exposé à une lumière de faible intensité. Ces propriétés incluent l'indice de réfraction et le coefficient d'extinction du matériau.
Le programme utilise ensuite les propriétés optiques linéaires pour calculer les propriétés optiques non linéaires du matériau. Ces propriétés incluent la susceptibilité non linéaire du deuxième ordre et la susceptibilité non linéaire du troisième ordre.
La susceptibilité non linéaire du second ordre détermine la manière dont le matériau répond à la lumière à faible intensité. La susceptibilité non linéaire du troisième ordre détermine la manière dont le matériau réagit à la lumière à haute intensité.
Le calculateur de réponse optique non linéaire peut être utilisé pour calculer les propriétés optiques non linéaires de métamatériaux constitués de divers matériaux différents. Le programme peut également être utilisé pour calculer les propriétés optiques non linéaires de métamatériaux de structures différentes.
Le calculateur de réponse optique non linéaire a diverses applications, notamment :
* Conception de métamatériaux pour lasers
* Conception de métamatériaux pour modulateurs optiques
* Conception de métamatériaux pour capteurs
* Etude des propriétés optiques non linéaires des métamatériaux
Le calculateur de réponse optique non linéaire est un outil puissant qui peut être utilisé pour développer des métamatériaux présentant diverses propriétés souhaitées. Le programme constitue une ressource précieuse pour les chercheurs et les ingénieurs qui travaillent au développement de métamatériaux pour diverses applications.
