Aprovechamiento de metamateriales totalmente dieléctricos para manipular el estado de polarización de la luz

La polarización es una de las características fundamentales de las ondas electromagnéticas. Puede transmitir información vectorial valiosa en mediciones sensibles y transmisión de señales, lo cual es una tecnología prometedora para diversos campos como el monitoreo ambiental, las ciencias biomédicas y la exploración marina. Especialmente en el rango de frecuencia de terahercios, los métodos y estructuras de diseño de dispositivos tradicionales sólo pueden lograr un rendimiento limitado. El diseño de dispositivos moduladores eficientes para ondas de terahercios de gran ancho de banda presenta un desafío importante.

Investigadores dirigidos por el Prof. Liang Wu de la Universidad de Tianjin (TJU), China, ha estado realizando experimentos en el campo de metamateriales totalmente dieléctricos, centrándose específicamente en la utilización de estos materiales y su diseño estructural para lograr una conversión de polarización de banda ancha eficaz en el rango de frecuencia de terahercios. .

Proponen un metamaterial de microestructura en forma de cruz para lograr la conversión de polarización cruzada y la conversión de polarización lineal a circular en el rango de frecuencia de terahercios. El estudio, titulado «Un diseño totalmente de silicio de un convertidor de polarización transmisivo de terahercios de banda ancha de alta eficiencia», fue Publicado en Fronteras de la optoelectrónica.

Dentro de un amplio rango de frecuencia de 1,00 a 2,32 THz, la eficiencia de conversión de onda transversal promedio supera el 80%, y la eficiencia de conversión máxima más alta alcanza un impresionante 99,97%. Además, la estructura utilizada facilita la conversión de polarización lineal a circular, con elipticidad de 1 a 0,85 THz.

Este trabajo de los investigadores también proporciona información valiosa sobre el diseño de otros metamateriales capaces de manipulación en modo de banda ancha, alta eficiencia y multipolarización.