La electrónica convencional tiene su límite de velocidad en el rango de unos pocos GHz y conlleva grandes pérdidas debido al calentamiento térmico. Las tecnologías fotónicas, que utilizan fotones en lugar de electrones, podrían superar estas barreras, ya que las velocidades de procesamiento pueden alcanzar y superar el rango de THz con pérdidas más bajas. Sin embargo, la realización de circuitos integrados fotónicos compactos que puedan competir con los microchips modernos plantea el desafío de operar a escala nanométrica, es decir, en volúmenes inferiores a las longitudes de onda para frecuencias ópticas y de telecomunicaciones. Parecidos al transistor en electrónica, los moduladores totalmente ópticos son el corazón de cualquier dispositivo fotónico de procesamiento de información. Estos bloques de construcción a nanoescala requieren un control ultrarrápido luz por luz, que se puede lograr mediante efectos ópticos no lineales. Escribiendo en Naturaleza Nanotecnología, Di Francescantonio et al.1 ahora informan sobre una metasuperficie dieléctrica, una matriz bidimensional ultrafina de nanoestructuras dieléctricas, capaz de mezclar dos haces de bomba pulsados para convertir de forma no lineal la luz del infrarrojo cercano en luz visible. Muestran un cambio controlable de la dirección de emisión entre diferentes órdenes de difracción de la metasuperficie, que actúa como una especie de rejilla de difracción no lineal reconfigurable. Las perillas de sintonización de enrutamiento son los estados de polarización de la luz y el retardo de tiempo relativo de los pulsos de excitación, que los investigadores ajustan con una precisión de 150. Sorprendentemente, cambiar el tiempo relativo de llegada de los haces a la metasuperficie en tan solo 1 fs puede cambiar la emisión de un orden de difracción a otro con una eficiencia de modulación de hasta el 90%.
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- Fuente: https://www.nature.com/articles/s41565-023-01555-4
