Modulador de luz espacial electro-óptico de una capa orgánica diseñada

Resumen
“Las nanoestructuras personalizadas brindan control a voluntad sobre las propiedades de la luz, con aplicaciones en imágenes y espectroscopia. La fotónica activa puede abrir nuevas vías en el monitoreo remoto, la realidad virtual o aumentada y la detección resuelta en el tiempo. Los nanomateriales con no linealidades χ(2) alcanzan velocidades de conmutación más altas. Las demostraciones actuales generalmente requieren una compensación: se basan en materiales tradicionales de χ(2), que tienen bajas no linealidades, o en heteroestructuras de pozos cuánticos específicas de la aplicación que exhiben un alto χ(2) en una banda estrecha. Aquí, mostramos que una película delgada de moléculas electro-ópticas orgánicas JRD1 en polimetilmetacrilato combina los méritos deseados para la óptica activa en el espacio libre: no linealidad récord de banda ancha (10-100 veces mayor que los materiales tradicionales en longitudes de onda de 1100-1600 nm), una tensor no lineal personalizado a nanoescala y respuestas ópticas y electrónicas diseñadas. Demostramos una sintonización de resonancias ópticas por Δλ = 11 nm a voltajes de CC y una modulación de la intensidad transmitida de hasta el 40%, a velocidades de hasta 50 MHz. Realizamos 2 × 2 moduladores de luz espacial de un solo color y 1 × 5 multicolor. Demostramos su potencial para la obtención de imágenes y la teledetección. La compatibilidad con diodos láser compactos, el tamaño milimétrico logrado y el bajo consumo de energía son otras características clave para el alcance láser o la óptica reconfigurable”.

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Benea-Chelmus, IC., Meretska, ML, Elder, DL et al. Modulador de luz espacial electroóptico a partir de una capa orgánica diseñada. Nat Comun 12, 5928 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26035-y