Simulación de una metalente TIR para concentración de luz

Abstract

En la actualidad, las metalentes juegan un papel muy importante en el desarrollo de las nuevas y futuras tecnologías, debido a la versatilidad que tiene por su diminuto tamaño en comparación con los sistemas ópticos convencionales. Es por ello, que muchas investigaciones de frontera en óptica se han enfocado en el estudio y desarrollo de metasuperficies, con especial énfasis en las metalentes. Las investigaciones actuales se han centrado en el uso de metalentes para la formación de imágenes. Sin embargo, la investigación en esta tesis se centra en la aplicación de las metalentes a la óptica de concentración de luz. En esta tesis trabajamos, mediante el método de diferencias finitas en dominio de tiempo (FDTD, por sus siglas en inglés), la simulación óptica de una metalente de reflexión total interna (TIR, por sus siglas en inglés) para concentrar la luz en un detector. La metalente TIR simulada es un dispositivo óptico que integra una metalente que funciona en modo transmisión y un meta-espejo en anillo que refleja la luz y después de una reflexión total interna esta luz incide sobre un detector. Los resultados obtenidos por medio de simulaciones numéricas, muestran que es factible el uso de estos dispositivos ópticos para colectar y concentrar la luz en un detector. La principal ventaja de la metalente TIR es que es más compacta que una lente TIR tradicional.