Guia de onda plasmônico superficial artificial não linear reconfigurável com controle de bombeamento bidirecional

Wenyi CUI ,  

Xinxin GAO ,  

Jingjing ZHANG ,  

Abstract

Este artigo propõe uma guia de onda de polaritons plasmônicos superficiais sintéticos (SSPP) dinâmica e reconfigurável, que realiza uma comutação bidirecional entre absorção perfeita e transmissão perfeita através de controle ativo. A guia integra um diodo varicap não linear e, por meio de engenharia de dispersão ajustada por tensão, obtém o casamento de fase degenerado entre a onda de bombeamento e a onda de sinal. O processo de mistura de três ondas estabelecido realiza uma conversão bidirecional no controle de fase, passando da interferência destrutiva para a construtiva. A guia SSPP proposta, com seu design bidirecional, rompe as limitações tradicionais de bombeamento, suportando na mesma dispositivo configurações de bombeamento-sinal em direção direta (bombeamento frontal) e inversa (bombeamento traseiro), permitindo a modulação bidirecional da potência do sinal nas extremidades transmissora e receptora. Os resultados experimentais mostram desempenho excepcional na regulagem do ganho do sinal: a faixa dinâmica na configuração de bombeamento frontal é de −69,5 dB a +1,04 dB, e na configuração traseira de −70,49 dB a +1,45 dB. Este estudo oferece um novo paradigma de projeto para sistemas coerentes de micro-ondas e impulsiona o desenvolvimento de dispositivos eletromagnéticos reconfiguráveis para coleta adaptativa de energia e processamento de sinais em alta velocidade.

Keywords

Polaritons plasmônicos superficiais artificiais não lineares (SSPP); casamento de fase; absorção perfeita coerente (CPA); transmissão perfeita

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