Diseño y caracterización de arquitecturas pasivas con absorción perfecta de luz para múltiples modos

Abstract

Las guías de onda constituyen una herramienta fundamental en la electrodinámica experimental y la ingeniería de microondas. La característica casi ideal de la guía nos facilita el manejo de los campos electromagnéticos. Durante el desarrollo de este trabajo se tenía como objetivo obtener la absorción perfecta en las frecuencias multimodales. Usando una guía de onda WR90 (rectangular)con sus geometr´ıa transversal invariante durante toda la guía y en un rango objetivo donde modos TE y TM ya coexistían al mismo tiempo, se diseñaron estructuras internas con la capacidad de lograr la absorción perfecta. Al estar usando física no Hermitiana o no conservativa y un conjunto de métodos de optimización para aproximaciones locales, donde usando los labs dieléctricos” FR4” (por sus siglas en inglés Flame Retardant) que tienen una permitividad con parte compleja, implicando la parte no-Hermitiana mencionada anteriormente, la física detrás de esto es lo que nos permite el transformar la energía electromagnética o atraparla, consiguiendo numéricamente una frecuencia y una configuración de slabs en número y separación, para la cual la teoría predice la absorción perfecta. La teoría obtenida de este proceso se comprobó mediante el uso de dos herramientas la simulación mediante elemento finito en COMSOL Multiphysics y su parte experimental. Gracias a la comprobación de estas dos vías se confirmó la viabilidad del uso de estas técnicas para la absorción perfecta aun en circunstancias de complejidad modal.