LIQUID CRYSTAL TUNABLE SINGLE-COAXIAL AND BICOAXIAL METAMATERIAL ELEMENTS

• Main Authors: BOWEN, Patrick T, DRISCOLL, Tom, TRAVERSO, Andrew J
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 28.07.2022
• Subjects: OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS

This document is a disclosure of two related classes of metamaterial elements, based on a set of planar geometries that are homeomorphic to a coaxial element (or a sphere together with a torus). These cavities support a set of lossy optical resonances, known as quasinormal modes. Depending on the surrounding materials and the choice of quasinormal mode, the optical elements can be used either in transmission or reflection mode, and to generate either effective electric or magnetic dipoles. The metamaterial element is defined as a cavity with coaxial topology to operate in a particular range of quasinormal modes (defined by the mode numbers) within an operating bandwidth. The elements are tuned by application of a voltage differential to liquid crystal placed in the interior of the cavity of each respective element. Ce document est une divulgation de deux classes apparentées d'éléments en métamatériau, sur la base d'un ensemble de géométries planes qui sont homéomorphes par rapport à un élément coaxial (ou une sphère conjointement avec un tore). Ces cavités supportent un ensemble de résonances optiques avec perte, connues sous le nom de modes quasinormaux. En fonction des matériaux environnants et du choix du mode quasinormal, les éléments optiques peuvent être utilisés soit en mode transmission soit en mode réflexion, et pour générer soit des dipôles électriques ou magnétiques efficaces. L'élément en métamatériau est défini comme une cavité ayant une topologie coaxiale pour fonctionner dans une plage particulière de modes quasinormaux (définis par les nombres de mode) dans une bande passante de fonctionnement. Les éléments sont accordés par application d'un différentiel de tension à un cristal liquide placé à l'intérieur de la cavité de chaque élément respectif.