La tecnología metasurface es más delgada y liviana que las tecnologías existentes, y es una tecnología óptica que puede controlar con precisión la luz a través de estructuras artificiales de tamaño nanométrico. El equipo de investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha diseñado una metasuperficie Janus que puede superar las limitaciones de la tecnología de metasuperficies existente y controlar perfectamente la transmisión asimétrica de la luz. Este hallazgo ayudaría a desarrollar nuevos dispositivos en el campo de la realidad virtual (RV), como pantallas holográficas, entre otros.
La metasuperficie Janus desarrollada por el equipo de investigación implementa un sistema óptico que puede realizar diferentes funciones en ambas direcciones. Esta metasuperficie exhibe respuestas ópticas completamente diferentes a la luz transmitida dependiendo de la dirección de la luz incidente, y es un solo dispositivo con dos sistemas ópticos independientes, ofreciendo la posibilidad de lograr el efecto de operar dos sistemas ópticos diferentes, por ejemplo, lente y holograma, dependiendo de la dirección de la luz.
La tecnología de metasuperficie existente tiene limitaciones a la hora de controlar selectivamente las tres características de la luz: intensidad, fase y polarización según la dirección de incidencia. Los investigadores han propuesto un método para resolver este problema basado en principios matemáticos y físicos y, en particular, lograron implementar experimentalmente diferentes hologramas vectoriales en ambas direcciones. De esta manera se demostró una tecnología de control de luz transmitida completamente asimétrica.
Tecnología de cifrado óptico
El equipo de investigación también desarrolló una nueva tecnología de cifrado óptico basada en esta tecnología de metasuperficie. Al implementar un holograma vectorial que genera diferentes imágenes dependiendo de la dirección del incidente y el estado de polarización a través de la metasuperficie de Janus, se introdujo un sistema de cifrado óptico que fortaleció la seguridad de la información que se descifra sólo bajo ciertas condiciones.
Esta tecnología es una solución de seguridad de próxima generación y se espera que se utilice en diversos campos, como la comunicación cuántica y la transmisión segura de datos.
En particular, la estructura ultrafina de la metasuperficie puede reducir el volumen y el peso de los dispositivos ópticos existentes, y se espera que contribuya en gran medida a la miniaturización y aligeramiento de los dispositivos de próxima generación.