Las microondas, la radiación de calor, la luz y la radiación X son ejemplos de ondas electromagnéticas. Muchas aplicaciones requieren enfocar los campos electromagnéticos a pequeñas dimensiones espacio-temporales. Los ingenieros pueden usar diferentes métodos para lograr esto. En el diario Cartas de revisión física investigadores del grupo de Oriol Romero-Isart en el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica IQOQI y el Instituto de Física Teórica en la Universidad de Innsbruck junto con Ignacio Cirac y Theodor Hänsch en el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, Munich, han publicado un nuevo esquema para generar campos electromagnéticos ultraenfocados.
comportamiento sorprendente
Cuando la corriente eléctrica fluye a través de una bobina, produce ondas electromagnéticas que se propagan en todas las direcciones. Cuando la bobina se coloca dentro de un cilindro que refleja las ondas perfectamente, ocurre un fenómeno sorprendente ".podría generarse ", dice el científico junior Patrick Maurer." Mientras más modos de guía de ondas se excitan, más enfocados se vuelven los campos electromagnéticos ". Los físicos teóricos caracterizaron analíticamente el sistema a tal grado que, basándose en los reflejos de las ondas electromagnéticas enen el interior del cilindro, pudieron diseñar un pulso actual que excita un número claramente definido de modos ". Debido a las propiedades específicas del sistema, el pulso actual necesita ser ajustado solo ligeramente para cambiar el número de modoso, en otras palabras, enfocar el campo con más fuerza. La frecuencia promedio del pulso básicamente sigue siendo la misma ", explica Jordi Prat-Camps, Postdoc en el equipo de investigación de Romero-Isart.El espectro del campo generado está determinado por el radio del cilindro.Por ejemplo, se pueden generar pulsos de microondas enfocados utilizando un cilindro que tenga varios centímetros de grosor.
desafíos tecnológicos
Los físicos en Innsbruck pudieron confirmar sus cálculos analíticos con simulaciones numéricas. Mostraron que los campos mantuvieron sus propiedades únicas durante algún tiempo después de salir del cilindro a través de una de las aberturas. Este nuevo concepto es de interés para aplicaciones tecnológicas querequieren campos ultraenfocados para funcionar. Por ejemplo, en el campo de la microscopía, este nuevo esquema podría facilitar el desarrollo de dispositivos aún más precisos. Para implementar su esquema, los físicos señalan dos requisitos: "Primero, necesitamos encontrar un material que perfectamenterefleja en un amplio rango de frecuencia ", dice Prat-Camps." Además, tenemos que generar con precisión el pulso de corriente calculado. Cuanto mejor se cumplan estos requisitos, más clara será la visibilidad del efecto deseado ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Innsbruck . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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