Un equipo de investigación conjunto POSTECH-KAIST ha desarrollado con éxito una técnica para alcanzar una eficiencia casi unitaria de SHEL mediante el uso de una metasuperficie diseñada artificialmente.

El profesor Junsuk Rho de los departamentos de ingeniería mecánica e ingeniería química de POSTECH, y Ph.D. El candidato Minkyung Kim y el Dr. Dasol Lee del Departamento de Ingeniería Mecánica en colaboración con el Profesor Bumki Min y Hyukjoon Cho del Departamento de Ingeniería Mecánica de KAIST han propuesto juntos una técnica para mejorar el SHEL con una eficiencia cercana al 100% utilizando una metasuperficie anisotrópica. Para esto, el equipo de investigación conjunto diseñó una metasuperficie que transmite la mayor parte de la luz de una polarización y refleja la luz de la otra, verificando que el SHEL ocurre en la región de alta frecuencia. Estos resultados de la investigación se publicaron recientemente en la edición de febrero de Laser and Photonics Reviews, una revista autorizada en óptica.

El efecto Hall de giro de la luz (SHEL) se refiere a un cambio de luz transversal y dependiente del giro al plano de incidencia cuando se refleja o refracta en una interfaz óptica. Cuando se amplifica, puede cambiar la luz varias veces o decenas de veces mayor que su longitud de onda.

Los estudios anteriores sobre la mejora de SHEL han implicado un mayor movimiento de la luz con poca consideración por la eficiencia. Dado que la mejora de SHEL produce una eficiencia extremadamente baja, Nunca se ha informado de estudios sobre cómo lograr un SHEL grande y una alta eficiencia simultáneamente.

A esto, el equipo de investigación conjunto utilizó una metasuperficie anisotrópica para mejorar el SHEL. Fue diseñado para permitir un SHEL alto al transmitir la mayor parte de la luz de una polarización mientras refleja la luz de la otra. Midiendo la transmisión de metasuperficie en la región de alta frecuencia, como microondas, y verificando el estado de polarización de la luz transmitida, los investigadores verificaron la ocurrencia de SHEL alcanzando el 100% de eficiencia.

"Los mismos mecanismos que mejoran el SHEL en la mayoría de los estudios previos de hecho redujeron su eficiencia, "comentó el profesor Junsuk Rho, el autor correspondiente que dirigió el estudio. "Esta investigación es significativa porque es el primer estudio que propone un método para calcular la eficiencia del SHEL, y para aumentar su eficiencia y mejorar el SHEL simultáneamente ". "El SHEL es aplicable en dispositivos ópticos microscópicos, como divisores de haz, filtros e interruptores, y este estudio mejorará su eficacia ".