Modulador de luz espacial eletro-óptica de uma camada orgânica projetada

Sumário
“Nanoestruturas personalizadas fornecem controle à vontade sobre as propriedades da luz, com aplicações em imagens e espectroscopia. A fotônica ativa pode abrir ainda mais novos caminhos no monitoramento remoto, na realidade virtual ou aumentada e na detecção com resolução de tempo. Nanomateriais com não linearidades χ(2) alcançam velocidades de comutação mais altas. As demonstrações atuais normalmente exigem uma compensação: elas dependem de materiais χ(2) tradicionais, que têm baixas não-linearidades, ou de heteroestruturas de poços quânticos específicas de aplicação que exibem um χ(2) alto em uma banda estreita. Aqui, mostramos que um filme fino de moléculas eletro-ópticas orgânicas JRD1 em polimetilmetacrilato combina os méritos desejados para a óptica ativa de espaço livre: não-linearidade recorde de banda larga (10-100 vezes maior que os materiais tradicionais em comprimentos de onda de 1100-1600 nm), um tensor não linear personalizado em nanoescala e respostas ópticas e eletrônicas projetadas. Demonstramos uma sintonia de ressonâncias ópticas de Δλ = 11 nm em tensões DC e uma modulação da intensidade transmitida de até 40%, em velocidades de até 50 MHz. Realizamos moduladores de luz espacial 2 × 2 simples e 1 × 5 multicoloridos. Demonstramos seu potencial para imagens e sensoriamento remoto. A compatibilidade com diodos laser compactos, o tamanho milimétrico alcançado e o baixo consumo de energia são outras características importantes para o alcance do laser ou óptica reconfigurável.”

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Benea-Chelmus, IC., Meretska, ML, Elder, DL et al. Modulador de luz espacial eletro-óptico de uma camada orgânica projetada. Nat Commun 12, 5928 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26035-y