Modulador de fase dinámica de terahertz con doble banda basado en el acoplamiento de modos de resonancia en una...

Área de la Ciencia:

• Fotónica en terahercios (THz)
• Metamateriales y plasmónicos
• Materiales de cambio de fase

Sus antecedentes:

• La tecnología de terahercios (THz) requiere una modulación de fase eficiente.
• El dióxido de vanadio (VO2) presenta transiciones de fase ajustables con la temperatura.
• Las metasuperficies ofrecen plataformas prometedoras para manipular las ondas electromagnéticas.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar un modulador de fase conmutable de doble banda en el rango THz.
• Investigar el efecto de la transición de fase VO2 en la respuesta óptica de un resonador en forma de Φ.
• Para lograr un control dinámico sobre la propagación y la fase de las ondas THz.

Principales métodos:

• Fabricación de un resonador en forma de Φ anidado con parches de VO2 utilizando el micro mecanizado de la superficie.
• Caracterización de la respuesta óptica del dispositivo mediante espectroscopia de dominio de tiempo en terahercios (THz-TDS).
• Análisis de los modos de resonancia y los mecanismos de modulación de fase.

Principales resultados:

• Se observaron picos de doble resonancia a 0,33 THz y 0,756 THz en el estado aislante de VO2, creando una ventana transparente y un efecto similar al EIT.
• Desaparición demostrada de picos de resonancia y formación de una banda de parada centrada en 0.55 THz en el estado metálico de VO2.
• Se logra una modulación dinámica de fase con doble banda con desplazamientos de fase máximos de 89° a 0,36 THz y 60° a 0,72 THz.

Conclusiones:

• El resonador en forma de Φ anidado en VO2 propuesto permite la modulación de fase conmutable de doble banda en el rango THz.
• La funcionalidad del dispositivo se basa en el acoplamiento de los modos de resonancia influenciados por la transición de fase VO2.
• Este trabajo presenta un nuevo enfoque para el desarrollo de dispositivos THz multifuncionales.