Fuentes quirales para guías de onda de interfaz metamaterial
Una fuente quiral de campo cercano de banda ancha en la banda de microondas permite comparar diferentes estados de borde para avanzar en aplicaciones de fotónica integrada y dispositivos inalámbricos
Las guías de onda de interfaz metamaterial pueden confinar y guiar las ondas electromagnéticas (EM), lo que tiene un atractivo potencial en la física fotónica integrada y los dispositivos inalámbricos, desde las radiofrecuencias hasta las bandas ópticas. El flujo de energía en las guías de ondas puede controlarse totalmente mediante la clasificación de las ondas de luz de campo cercano según su lateralidad (quiralidad), que determina la dirección de transmisión de la energía. La clasificación por quiralidad es un proceso importante a desarrollar en el campo de la fotónica quiral. En el futuro, los metadispositivos de clasificación quiral podrán ser totalmente digitalizados y programables, de modo que las rutas de transmisión unidireccionales reconfigurables y el rendimiento de dispersión de las estructuras artificiales puedan controlarse simultáneamente con funciones fantásticas.
Excitación unidireccional de guías de onda de interfaz metamaterial; la quiralidad de la fuente decide la dirección del flujo de energía a lo largo del borde.
Zhixia Xu.
Para conseguirlo, debemos comprender mejor las características y posibles aplicaciones de los distintos modos de borde. Como se informa en Advanced Photonics, investigadores de la Universidad del Sudeste, la Universidad Marítima de Dalian y la Universidad de California en San Diego colaboraron para visualizar varias ondas de borde unidireccionales en guías de onda de interfaz de metamateriales de microondas, basadas en fuentes localizadas que transportan el momento angular de espín y el momento angular orbital.
En su trabajo, presentan una fuente local de haces de luz, compuesta por un conjunto de sondas eléctricas. Su diseño incluye una red de alimentación de banda ancha para garantizar el rendimiento del momento angular de los haces de luz. Para sus experimentos sistemáticos, establecieron una plataforma de barrido de campo cercano para medir directamente la transmisión unidireccional. A partir de sus observaciones de tres estados de borde -polaritones de plasmón superficial, ondas de línea y aislantes topológicos de valle- evalúan las ventajas y desventajas de cada uno.
En general, esta investigación hace avanzar el campo de la ciencia fotónica quiral y promueve las aplicaciones de la tecnología de clasificación quiral, en particular para los metadispositivos de microondas. Según el autor correspondiente, Tie Jun Cui, del Laboratorio Estatal Clave de Ondas Milimétricas de la Universidad del Sureste de Nanjing, "desarrollar la libertad del momento angular de las microondas en las guías de ondas es significativo para aumentar la capacidad de los canales y diseñar dispositivos robustos y flexibles. Basándose en diversas guías de onda con interfaz de metamaterial, se pueden utilizar ampliamente nuevos metadispositivos como filtros, divisores, antenas y multiplexores en sistemas de radar y comunicación."
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