Desarrollo de metasuperficies 3D para la generación y estudio del momento angular en ondas electromagnéticas

Abstract

El trabajo presentado consistirá en el estudio, y generación, de ondas electromagnéticas con patrón de vórtice mediante metasuperficies 3D a través de simulación con el software comercial CST-Studio. Las ecuaciones de Maxwell predicen que las ondas electromagnéticas portan momento lineal y momento angular. Éste último viene descrito por dos componentes: el spin, que describe la polarización de la onda; y el orbital (OAMs por sus siglas en inglés), que mide la distribución de fases del frente de ondas (también se usa el término vorticidad). Los patrones de campo OAMs podrían solventar problemas en el campo de las comunicaciones como propagación libre de interferencias, y su generación constituye un reto aún en la actualidad. El uso de metasuperficies y metamateriales como fuentes de modos OAMs es una vía que se está explorando. Una metasuperficie es una estructura periódica o pseudo-periódica que puede manipular ondas electromagnéticas. En particular, metasuperficies con geometría 3D y fabricables con impresión 3D poseen ventajas frente a dispositivos más clásicos. Sus propiedades no son aún muy conocidas en la comunidad científica. El trabajo propuesto consistirá en realizar un recorrido sobre las técnicas de generación de OAMs, con el fin de estudiar las ventajas de éstas y emplearlas para la generación de patrones OAMs, con vistas a aplicarlas en un futuro en ámbitos de detección de imagen y propagación, así como en dispositivos novedosos para tecnología 5G y 6G.