Modular la amplitud y la fase de la luz es un ingrediente clave para muchas aplicaciones, como la conformación de frente de onda, óptica de transformación, matrices en fase, moduladores y sensores. Realizar esta tarea con alta eficiencia y tamaño reducido es un gran desafío para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos.

En un artículo reciente publicado en Fotónica de la naturaleza , Los investigadores del ICFO Dr. Achim Woessner y Dr. Mark Lundeberg y sus colaboradores han desarrollado un modulador de fase basado en grafeno capaz de ajustar la fase de luz entre cero y 2π in situ.

Lograr esto, explotaron la capacidad de sintonización de longitud de onda única de los plasmones de grafeno, luz acoplada a electrones en grafeno. En su experimento, utilizaron grafeno de muy alta calidad para construir un modulador de fase completamente funcional con una huella de dispositivo de solo 350 nm, que es 30 veces más que la longitud de onda de la luz infrarroja utilizada para este experimento. Se utilizó un microscopio de campo cercano para excitar y obtener imágenes de los plasmones, permitiendo una visión sin precedentes de las propiedades del plasmón, como su longitud de onda y fase.

Este nuevo tipo de modulador de fase permite utilizar plasmones de grafeno para moduladores de luz ultracompactos y matrices de fase con la posibilidad de controlar, dirigir y enfocar la luz in situ. Esto tiene aplicaciones potenciales para biosensores en chip y ópticas de transformación bidimensional.