Moosh : un logiciel de simulation photonique pour comprendre la complexité de la lumière

Résultat scientifique Photonique

Des chercheurs de l’Institut Pascal mettent en libre accès un logiciel de simulation photonique. En simulant la propagation d’un faisceau lumineux dans une structure multi-couche, le programme permet d’appréhender autrement les propriétés optiques de la lumière au sein des matériaux.

Si la nature sait montrer la complexité des reflets de la lumière - sur le dos des mouches pour les rendre bleues ou vertes par exemple - l’industrie a su tout aussi bien exploiter ces propriétés pour améliorer notre quotidien : depuis les traitements anti-reflets sur des verres de lunettes jusqu’aux cellules photovoltaïques productrices d’énergie.

Le programme Moosh a été conçu pour retrouver par la simulation numérique toutes les propriétés optiques d’un objet constitué de multiples couches successives de matériaux différents. Utilisé depuis plusieurs années au sein de l’Institut Pascal (CNRS/Université Blaise Pascal/Sigma Clermont), les chercheurs s’en servent notamment pour étudier les cristaux photoniques (des miroirs à base de matériaux transparents retrouvés dans certains lasers), le déplacement à la surface des métaux (les plasmons de surface), les métamatériaux (matériaux composites artificiels) ou les carapaces d’insectes. Conçu comme un couteau suisse, le code fournit un ensemble d’outils dédiés au calcul des propriétés optiques d’une structure multicouche : la réflexion, la transmission, l’absorption et la diffusion. Ce logiciel rendu facile d’utilisation vient servir des domaines de recherche en photovoltaïque, plasmonique et nanophotonique, sans négliger sa portée éducative, grâce aux illustrations de nombreux phénomènes physiques. 

Moosh est en libre accès et s’adresse à un large public : chercheurs, industriels, étudiants et néophytes. 

© Antoine Moreau

Simulations d’un détecteur optique fonctionnant grâce à l’excitation d’une onde de surface et réalité du processus sur le dos d’une mouche. 

Références :

Moosh: A Numerical Swiss Army Knife for the Optics of Multilayers in Octave/Matlab
J. Defrance, C. Lemaître, R. Ajib, J. Benedicto, E. Mallet, R. Pollès, J-P. Plumey, M. Mihailovic, E. Centeno, C. Ciracì, D. R. Smith, and A. Moreau
Journal of Open Research Software. 4(1) (2016)
DOI: http://doi.org/10.5334/jors.100

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Antoine Moreau
Chercheur