Detección por fotocorriente del momento angular orbital de la luz

Área de la Ciencia:

• Optoelectrónica y sus derivados
• La fotónica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El momento angular orbital (OAM) de la luz ofrece potencial para mejorar el ancho de banda de la comunicación óptica.
• La detección de fotocorriente directa de los modos OAM sigue siendo un desafío importante.
• Las investigaciones anteriores a menudo pasaban por alto la información de fase, centrándose en los efectos de intensidad.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la detección de fotocorriente directa de los modos ópticos OAM.
• Desarrollar un fotodetector capaz de caracterizar la carga topológica del OAM.
• Para permitir la detección de OAM en el chip para los circuitos fotónicos de próxima generación.

Principales métodos:

• Diseñó un fotodetector que utiliza ditelururo de tungsteno (WTe2).
• Incorpora geometrías de electrodos cuidadosamente fabricadas para la caracterización OAM.
• Investigó el efecto fotogalvánico orbital impulsado por gradientes de fase helicoidales.

Principales resultados:

• Se ha conseguido la detección de fotocorriente directa de diferentes modos OAM.
• Se observa una corriente alrededor del eje del haz óptico.
• Se ha demostrado que la magnitud de la corriente es proporcional al número de modo OAM cuantificado.

Conclusiones:

• El fotodetector WTe2 desarrollado permite la caracterización directa del OAM óptico.
• El efecto fotogalvánico orbital proporciona un mecanismo para la detección de OAM.
• Este trabajo allana el camino para la detección de OAM en chip y circuitos fotónicos avanzados.