Un nuevo diseño de superficie controla la luz de formas sorprendentes

La investigación liderada por los profesores Yijun Feng y Ke Chen de la Universidad de Nanjing marcó un avance significativo en el control de la luz mediante un nuevo diseño de metasuperficie. Este enfoque innovador permite que la luz con diferentes giros se comporte de manera independiente, lo que resulta esencial para las tecnologías ópticas de próxima generación.

El diseño de la metasuperficie combina dos efectos de fase geométrica: el de Aharonov-Anandan y el de Pancharatnam-Berry, lo que permite ajustar cada canal de giro sin interferencias entre ellos. Este método no solo facilita el enfoque y la dirección de la luz, sino que también mantiene la nitidez a través de una amplia gama de colores.

Los investigadores demostraron su enfoque experimentalmente utilizando dispositivos que operan en el rango de 8 a 12 GHz. Estos dispositivos, que incluyen deflectores de haz y lentes achromáticas, mantuvieron un control estable y preciso sobre la luz, mostrando que el método es aplicable a diferentes partes del espectro electromagnético, incluyendo el rango de terahercios.

Uno de los principales desafíos en el diseño de metasuperficies es la aberración cromática, que puede afectar la precisión del enfoque y la dirección de la luz. Sin embargo, el nuevo diseño de metasuperficie permite un control independiente de la fase y el retraso grupal de la luz con giros opuestos, lo que es crucial para sistemas ópticos multiplexados y de múltiples canales.

El método desarrollado tiene el potencial de ser utilizado en aplicaciones que requieren control de luz de alta precisión, como en imágenes multiespectrales y óptica integrada de banda ancha. Además, los investigadores sugirieron que el uso de algoritmos genéticos y aprendizaje profundo podría acelerar la optimización de dispositivos y su implementación en sistemas reales.