La plasmónica está desempeñando un papel crucial en el avance de la nanofotónica, ya que las estructuras plasmónicas exhiben una amplia gama de características físicas que se ven beneficiadas por interacciones localizadas e intensificadas entre la luz y la materia. Estas propiedades se aprovechan en numerosas aplicaciones, como espectroscopia de dispersión Raman de superficie mejorada, sensores y nanoláseres.
Además de estas aplicaciones, la respuesta óptica ultrarrápida de los plasmones también es una propiedad crucial que se ha aprovechado para lograr la conmutación de señales ópticas en diferentes bandas espectrales, lo cual es fundamental para los circuitos lógicos ópticos y los sistemas de telecomunicaciones avanzados.
Recientemente, la conmutación óptica se ha convertido en un componente importante en el avance de la computación y el procesamiento de señales totalmente ópticos, en los que se requiere que estos dispositivos de conmutación óptica tengan una velocidad de respuesta y una profundidad de modulación mejoradas junto con una amplia gama de sintonizabilidad espectral.
Los recientes desarrollos en la fabricación y caracterización de nanoestructuras plasmónicas han estimulado continuos efectos en la búsqueda de sus potenciales aplicaciones en el campo de la fotónica. Centrándose en el papel de la plasmónica en la fotónica, el profesor Liu y su equipo han cubierto los avances recientes en materiales plasmónicos ultrarrápidos centrándose principalmente en la conmutación totalmente óptica.
Los fenómenos fundamentales de la interacción plasmónica luz-materia y la dinámica de los plasmones se han discutido profundizando en los procesos ultrarrápidos desentrañados por métodos tanto experimentales como teóricos, junto con una ilustración completa del aprovechamiento de los plasmónicos ultrarrápidos para la conmutación totalmente óptica y la generación de láser de pulso con un enfoque en diseño y rendimiento del dispositivo.
Aquí, introdujeron las interacciones luz-materia asociadas con la respuesta plasmónica ultrarrápida observada en diferentes materiales y estructuras plasmónicas en la primera sección y luego ilustraron los métodos teóricos y experimentales desarrollados para investigar el mecanismo ultrarrápido en los plasmones.
En las siguientes secciones de este artículo, han discutido y resumido los sistemas de conmutación óptica plasmónica ultrarrápida categorizados en función de metasuperficies plasmónicas hechas de metales nobles, materiales híbridos de cambio de fase, óxidos conductores y guías de ondas, que se dividen además por bandas espectrales en el rangos visibles e infrarrojos cercanos. La última sección analiza la generación de láseres de pulso ultrarrápidos mediante el uso de interruptores ópticos ultrarrápidos plasmónicos.
La plasmónica ultrarrápida se ha explotado ampliamente para un número creciente de aplicaciones fotónicas. Este artículo de revisión servirá como literatura de referencia para que los investigadores exploren procesos novedosos en fotónica mediante la incorporación de plasmónicos.
Los hallazgos se publican en la revista Ultrafast Science. .
Más información: Muhammad Aamir Iqbal et al, Plasmonics ultrarrápidos para conmutación totalmente óptica y láseres pulsados, Ciencia ultrarrápida (2023). DOI:10.34133/ciencia ultrarrápida.0048
Proporcionado por Ultrafast Science
