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.

ИТАР-ТАСС