1. Nanoestructuras plasmónicas:
- Las nanopartículas plasmónicas, como las nanopartículas metálicas o las nanobarras, pueden soportar resonancias de plasmones superficiales localizadas (LSPR) que pueden confinar y mejorar la luz en frecuencias específicas. Al diseñar con precisión el tamaño, la forma y la disposición de estas nanoestructuras, es posible manipular la luz en una amplia gama de frecuencias, desde visible hasta infrarroja.
2. Metasuperficies:
- Las metasuperficies son superficies de ingeniería ultrafinas compuestas de metaátomos o resonadores por debajo de la longitud de onda. Las metasuperficies pueden controlar la amplitud, fase y polarización de la luz en frecuencias y ángulos de incidencia específicos. Pueden diseñarse para manipular la luz en un amplio rango de frecuencias incorporando diferentes tipos de metaátomos o resonadores.
3. Cristales fotónicos:
- Los cristales fotónicos son estructuras periódicas formadas por materiales con diferentes índices de refracción. Pueden exhibir bandas prohibidas fotónicas, que son rangos de frecuencias donde la propagación de la luz está prohibida. Al controlar la periodicidad y las propiedades materiales de los cristales fotónicos, es posible adaptar las bandas prohibidas y así manipular la luz en rangos de frecuencia específicos.
4. Superficies selectivas de frecuencia (FSS):
- Los FSS son estructuras periódicas que reflejan o transmiten luz selectivamente en frecuencias específicas mientras permiten el paso de otras frecuencias. Al diseñar cuidadosamente la geometría y el espaciado de los elementos FSS, es posible lograr un filtrado y manipulación de la luz dependiente de la frecuencia en una amplia gama de frecuencias.
5. Materiales Nanoestructurados:
- Los materiales nanoestructurados, como los pozos cuánticos semiconductores, los puntos cuánticos y el grafeno, pueden exhibir propiedades ópticas únicas que permiten la manipulación de la luz a nanoescala. Estos materiales pueden diseñarse para controlar la absorción, reflexión y transmisión de la luz en un amplio rango de frecuencias.
6. Óptica no lineal:
- Se pueden utilizar procesos ópticos no lineales, como la generación de segundos armónicos, la amplificación paramétrica y la generación de suma de frecuencias, para manipular la luz a diferentes frecuencias. Al explotar las propiedades no lineales de ciertos materiales, es posible convertir la luz de una frecuencia a otra, ampliando el rango de frecuencias que se pueden manipular.
Estos enfoques permiten el control y la manipulación precisos de la luz a nanoescala en amplios rangos de frecuencia, encontrando aplicaciones en dispositivos nanofotónicos, comunicación óptica, detección, imágenes y espectroscopia.
