Los materiales ópticos capaces de manipular dinámicamente ondas electromagnéticas son un campo emergente en memorias, moduladores ópticos y gestión térmica. Recientemente, su diseño multiespectral ha atraído mucha atención de manera preliminar, con el objetivo de mejorar su eficiencia e integración de funcionalidades. Sin embargo, la manipulación multiespectral basada en estos materiales es un desafío debido a su omnipresente dependencia de la longitud de onda que restringe su capacidad para reducir las longitudes de onda.
En un nuevo artículo publicado en Light:Science &Applications , un equipo de científicos, dirigido por el profesor Yao Li del Centro de Estructura y Materiales Compuestos, Instituto de Tecnología de Harbin, 150001, Harbin, China, el profesor Cheng-Wei Qiu de la Universidad Nacional de Singapur, Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, Singapur, y sus compañeros de trabajo colocan en cascada múltiples cavidades ópticas sintonizables con capas selectivas y transparentes, lo que permite un enfoque universal para superar la dependencia de la longitud de onda y establecer una plataforma multiespectral con funciones altamente integradas.
Demuestran la manipulación multiespectral (que va desde 400 nm a 3 cm), velocidad de respuesta rápida (0,9 s) y reversible basada en un material de cambio de fase típico, el dióxido de vanadio (VO2 ).
La plataforma implica VO2 en tándem. Cavidades Fabry-Pérot (F-P) basadas en que permiten la personalización de respuestas ópticas en bandas objetivo de forma independiente. Puede lograr una capacidad de cambio de color de banda ancha en la región visible (un cambio de ~60 nm en la longitud de onda resonante) y es capaz de cambiar libremente entre tres modelos ópticos típicos (transmitancia, reflectancia y absorbancia) en las regiones infrarroja a microondas con drásticos sintonizabilidad de amplitud superior a 0,7.
Además, la transición de fase ultrarrápida del VO2 permite un tiempo de respuesta más rápido de 0,9 s en comparación con los sistemas basados en materiales electrocrómicos.
Más información: Hang Wei et al, La cavidad sintonizable de VO2 permite la manipulación multiespectral desde frecuencias visibles hasta frecuencias de microondas, Luz:ciencia y aplicaciones (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01400-w
Información de la revista: Luz:ciencia y aplicaciones
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