Wave propagation in spatiotemporal metamaterials

Abstract

[ES] Esta investigación profundiza en el intrigante ámbito de la propagación de ondas dentro de metamateriales modulados en el tiempo, aprovechando el método FDTD como herramienta de simulación preferida. Se centra en simulaciones 1D de la propagación de ondas a través de un medio con un módulo de masa que varía en el tiempo. El análisis se lleva a cabo examinando la generación de ondas directas e inversas, su análisis espectral utilizando FFT, la distribución de potencia y la ganancia de inserción, la naturaleza de la periodicidad, incluidos los diagramas de dispersión y de bandas utilizando la expansión de ondas planas y diagramas espacio-temporales que muestran la evolución de las formas de onda en tiempo.

[EN] This research delves into the intriguing realm of wave propagation within time-modulated metamaterials, leveraging the FDTD method as the simulation tool of choice. It focuses on 1D simulations of wave propagation through a medium with time varyng bulk modulus. The analysis is undertaken by examining the generation of forward and backward waves, their spectral analysis using FFT, power distribution and insertion gain, nature of periodicity including dispersion and band diagrams using plane wave expansion and space-time diagrams showing the evolution of the waveforms in time.