MASS (Massachusetts Institute of Technology)의 연구원 팀은 자연에서 발견되지 않는 속성을 가진 인공 자료 인 메타 물질을위한 새로운 설계 도구를 개발했습니다.
"비선형 광학 응답 계산기"라고하는이 도구는 레이저, 광학 변조기 및 센서와 같은 다양한 응용 분야에서 중요한 메타 물질의 비선형 광학 특성을 예측하는 데 사용될 수 있습니다.
재료의 비선형 광학 특성은 전자가 빛과 상호 작용하는 방식에 의해 결정됩니다. 빛이 재료와 상호 작용하면 재료의 전자가 진동을 일으킬 수 있습니다. 이러한 진동의 주파수는 빛의 에너지와 재료의 특성에 따라 다릅니다.
대부분의 재료에서 전자는 빛에 노출 될 때 단일 주파수로 진동합니다. 그러나, 메타 물질에서, 전자는 여러 주파수에서 진동 할 수있다. 이는 메타 물질이 빛을 덫을 놓고 전자가 다른 주파수에서 진동하게 할 수있는 작은 구조로 만들어 졌기 때문입니다.
비선형 광학 응답 계산기는 메타 물질의 전자가 빛에 노출 될 때 진동하는 다중 주파수를 예측하는 데 사용될 수 있습니다. 그런 다음이 정보를 사용하여 원하는 비선형 광학 특성으로 메타 물질을 설계하는 데 사용할 수 있습니다.
MIT 연구원들은 새로운 도구가 다양한 응용 분야를위한 메타 물질 개발을 위해 노력하는 연구원과 엔지니어에게 귀중한 자료가 될 것이라고 믿고 있습니다.
비선형 광학 응답 계산기의 작동 방식
비선형 광학 응답 계산기는 다양한 수학 기술을 사용하여 메타 물질의 비선형 광학 특성을 계산하는 컴퓨터 프로그램입니다.
이 프로그램은 먼저 메타 물질의 선형 광학 특성을 계산하는데, 이는 낮은 강도에서 빛에 노출 될 때 재료의 특성입니다. 이러한 특성에는 굴절률 및 재료의 멸종 계수가 포함됩니다.
그런 다음이 프로그램은 선형 광학 특성을 사용하여 재료의 비선형 광학 특성을 계산합니다. 이러한 특성에는 2 차 비선형 감수성 및 3 차 비선형 감수성이 포함됩니다.
2 차 비선형 감수성은 재료가 낮은 강도에서 빛에 반응하는 방식을 결정합니다. 3 차 비선형 감수성은 재료가 고강도에서 빛에 반응하는 방식을 결정합니다.
비선형 광학 응답 계산기는 다양한 다른 재료로 만든 메타 물질의 비선형 광학 특성을 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 이 프로그램은 또한 다른 구조를 갖는 메타 물질의 비선형 광학 특성을 계산하는데 사용될 수있다.
비선형 광학 응답 계산기의 응용
비선형 광학 응답 계산기에는 다음을 포함한 다양한 응용 프로그램이 있습니다.
* 레이저 용 메타 물질 설계
* 광학 변조기를위한 메타 물질 설계
* 센서 용 메타 물질 설계
* 메타 물질의 비선형 광학 특성 연구
비선형 광학 응답 계산기는 다양한 원하는 특성을 가진 메타 물질을 개발하는 데 사용할 수있는 강력한 도구입니다. 이 프로그램은 다양한 응용 분야를위한 메타 물질 개발을 위해 노력하는 연구원과 엔지니어에게 귀중한 자료입니다.
