Metaguía de ondas

En fotónica , una metaguía de onda es una estructura física que guía ondas electromagnéticas mediante estructuras sublongitudinales funcionales diseñadas . ^{[ 1 ]} Las metaguías de onda son el resultado de combinar los campos de los metamateriales y las metasuperficies en la óptica integrada . ^{[ 2 ] [ 3 ]} El diseño de la arquitectura sublongitudinal permite explorar fenómenos exóticos de guiado de ondas. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Las metaguías de onda se pueden clasificar según las plataformas de guía de onda o los métodos de diseño. ^{[ 2 ]} Si se clasifican según la plataforma de guía de onda subyacente, las estructuras sublongitudinales diseñadas se pueden clasificar en combinación con guías de onda dieléctricas , fibras ópticas o guías de onda plasmónicas . Si se clasifican según los métodos de diseño, las metaguías de onda se pueden clasificar según utilicen un diseño basado principalmente en la intuición física o en métodos de diseño inverso basados ​​en algoritmos informáticos. ^{[ 1 ] [ 5 ]}

Las metaguías de onda pueden proporcionar nuevos grados de libertad de diseño a la biblioteca estructural disponible para guías de onda ópticas en fotónica integrada. ^{[ 1 ] [ 3 ]} Las ventajas pueden incluir la mejora del rendimiento de los dispositivos ópticos integrados basados ​​en guías de onda convencionales y la creación de nuevas funcionalidades de dispositivos. ^{[ 1 ] [ 3 ]} Las aplicaciones de las metaguías de onda incluyen la división de haz/polarización, ^{[ 3 ]} convertidores de modo de guía de onda integrados, ^{[ 4 ]} acopladores de guía de onda versátiles, ^{[ 6 ]} detección de laboratorio en fibra, ^{[ 7 ]} imágenes de endoscopio nanoóptico, ^{[ 8 ]} conformación de frente de onda en chip, ^{[ 9 ]} generación de luz estructurada, ^{[ 10 ]} y redes neuronales ópticas . ^{[ 11 ] [ 12 ]} Las metaestructuras también se pueden integrar aún más con materiales de van der Waals para agregar más funcionalidades y reconfigurabilidad. ^{[ 13 ] [ 14 ]}