A cavidade VO₂ ajustável permite a manipulação multiespectral de frequências visíveis a microondas
Esquema do sistema proposto com seu princípio de funcionamento. Crédito:Light:Ciência e Aplicações (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01400-w Materiais ópticos capazes de manipular dinamicamente ondas eletromagnéticas são um campo emergente em memórias, moduladores ópticos e gerenciamento térmico. Recentemente, seu design multiespectral tem atraído preliminarmente muita atenção, visando aumentar sua eficiência e integração de funcionalidades. No entanto, a manipulação multiespectral baseada nestes materiais é um desafio devido à sua onipresente dependência do comprimento de onda, restringindo sua capacidade de estreitar comprimentos de onda.
Em um novo artigo publicado em Light:Science &Applications , uma equipe de cientistas, liderada pelo Professor Yao Li do Centro de Materiais Compostos e Estrutura, Harbin Institute of Technology, 150001, Harbin, China, Professor Cheng-Wei Qiu da Universidade Nacional de Cingapura, Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, Cingapura, e colegas de trabalho conectam em cascata múltiplas cavidades ópticas sintonizáveis com camadas transparentes seletivas, permitindo uma abordagem universal para superar a dependência do comprimento de onda e estabelecer uma plataforma multiespectral com funções altamente integradas.
Eles demonstram o multiespectral (variando de 400 nm a 3 cm), velocidade de resposta rápida (0,9 s) e manipulação reversível com base em um material típico de mudança de fase, dióxido de vanádio (VO2 ).
A plataforma envolve VO tandem2 Cavidades Fabry-Pérot (F-P) baseadas em tecnologia, permitindo a personalização de respostas ópticas em bandas alvo de forma independente. Ele pode atingir capacidade de mudança de cor de banda larga na região visível (uma mudança de ~ 60 nm no comprimento de onda ressonante) e é capaz de alternar livremente entre três modelos ópticos típicos (transmitância, refletância e absorvância) nas regiões de infravermelho para microondas com drásticas sintonização de amplitude superior a 0,7.
Além disso, a transição de fase ultrarrápida do VO2 permite um tempo de resposta mais rápido de 0,9 s em comparação com sistemas baseados em materiais eletrocrômicos.
Mais informações: Hang Wei et al, Cavidade de VO2 ajustável permite manipulação multiespectral de frequências visíveis a microondas, Light:Science &Applications (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01400-w Informações do diário: Luz:Ciência e Aplicações
