МОСКВА, 11 марта. /ТАСС/. Ученые Сколковского Института Науки и Технологий, Массачусетского Технологического Института и Йельского Университета определили фундаментальные пределы оптического отклика поглощающих систем, которые можно использовать для сверхбыстрых оптических переключателей и ограничителей лазерного излучения, сообщила пресс-служба Сколтеха.
"Теоретический подход, представленный в работе, обеспечивает осуществление более легкого расчета на различных оптических частотах, вне зависимости от заданного дизайна", - говорится в пресс-релизе.
Совместная теоретическая работа исследователей посвящена изучению так называемых "сред с потерями", в роли которых могут выступать материалы, содержащие металлические наночастицы. Практический интерес к таким материалам связан с перспективами создания на их основе оптических переключателей с ультракоротким временным откликом, а также оптических ограничителей интенсивного лазерного излучения.
Основным результатом работы стал расчет пределов оптического отклика таких систем - основного параметра для анализа эффективности оптического преобразования в материале или среде. Вычисления были выполнены на основных принципах сохранения энергия и не зависели от геометрии системы. В работе были сделаны расчеты для некоторых структур.
В результате ученые показали, что современные характеристики оптических поглощающих систем далеки от теоретических пределов, что предполагает возможность дальнейшего значительного усовершенствования существующих материалов.
Ключевое различие между этой и прошлыми работами в том, что авторы находят пределы на широком диапазоне длин волн - таком, что полученные границы относятся к любой структуре любого масштаба и размера.
Дополнительное преимущество предложенного авторами упрощенного подхода состоит в том, что теперь оптические отклики можно объединить как для анизотропных, так и магнитных, и/или неоднородных сред.
Статья ученых опубликована в журнале Optics Express.
