Il modulatore optomeccanico a metasuperficie è un dispositivo atto a modulare ampiezza, fase e polarizzazione di un fascio di radiazione elettromagnetica, indipendentemente, o simultaneamente, secondo percorsi prescritti nello spazio dei parametri (ad esempio, per quanto riguarda la polarizzazione, percorsi sulla sfera di Poincaré). Il concetto del nostro dispositivo può essere applicato a tutto lo spettro delle onde elettromagnetiche: dalla radiofrequenza, alle microonde (GHz), alle onde millimetriche (THz), alla radiazione infrarossa lontana e vicina, e alla luce visibile. Il dispositivo ha come elemento principale una metasuperficie, che consiste in un insieme di elementi, dielettrici o metallici, di dimensioni inferiori alla lunghezza d'onda della radiazione che devono manipolare, disposti su un piano (tipicamente, una superficie dielettrica o una membrana). Dal punto di vista della radiazione, la metasuperficie agisce come un'interfaccia anomala, per cui le ordinarie relazioni di Fresnel per ampiezza e fase della radiazione riflessa/trasmessa vengono sostituite da valori definibili ad hoc in fase di progettazione del dispositivo.
La nostra tecnologia fa leva sul concetto di metasuperficie. Una metasuperficie è una "superficie ingengerizzata" in grado di rispondere a ben precise esigenze di design ottico/fotonico (coefficiente di riflessione, birifrangenza, acromaticità...). In altre parole, le metasuperfici sono componenti la cui funzionalità è stabilita "by design" e non "by material". Per esempio, si possono realizzare lamine di ritardo variabili senza impiegare cristalli liquidi (evitando quindi la necessità di monocristallina (ad esempio, calcite). Tipiche metasuperfici ottiche sono infatti realizzate in silicio mediante tecnologie di microfabbricazione elettronica su larga scala. La nostra tecnologia di modulazione permette di superare le velocità tipiche dei dispositivi a cristallo liquido (~1MHz rispetto a ~10 KHz) e di abbattere gli ingombri tipici dei dispositivi elettroottici (~0.1 mm vs ~10 mm).
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