Guía de ondas plasmónicas de superficie sintética no lineal reconfigurable con control de bombeo bidireccional

Wenyi CUI ,  

Xinxin GAO ,  

Jingjing ZHANG ,  

Abstract

Este artículo propone una guía de ondas de plasmones polaritónicos superficiales sintéticos (SSPP) dinámicos y reconfigurables que permite la conmutación bidireccional entre absorción perfecta y transmisión perfecta mediante control activo. La guía integra un diodo varactor no lineal y, mediante la ingeniería de dispersión ajustada por voltaje, se logra la coincidencia de fase degenerada entre la onda de bombeo y la onda de señal. El proceso de mezcla de tres ondas establecido consigue una conversión bidireccional del control de fase desde interferencia destructiva a interferencia constructiva. La guía SSPP propuesta, con su diseño bidireccional, rompe las limitaciones tradicionales de bombeo, soportando en el mismo dispositivo configuraciones de bombeo-señal en dirección directa (bombeo hacia adelante) y en dirección inversa (bombeo hacia atrás), permitiendo la modulación bidireccional de la potencia de la señal en los extremos transmisor y receptor. Los resultados experimentales muestran un rendimiento sobresaliente en la sintonización de ganancia de la señal: el rango dinámico en la configuración de bombeo directo es de −69,5 dB a +1,04 dB, y en la configuración inversa de −70,49 dB a +1,45 dB. Este estudio proporciona un nuevo paradigma de diseño para sistemas coherentes de microondas y promueve el desarrollo de dispositivos electromagnéticos reconfigurables para la recolección adaptativa de energía y el procesamiento de señales de alta velocidad.

Keywords

Plasmones polaritónicos superficiales sintéticos no lineales (SSPP); coincidencia de fase; absorción coherente perfecta (CPA); transmisión perfecta

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