경상대 정미윤 교수팀 '10분 내 빛 파장 조절' 기술 개발

파장 가변형 레이저 어레이 제작 기술

[창원=뉴시스]강경국 기자 = 경상국립대학교(GNU·총장 권진회) 자연과학대학 물리학과 정미윤 교수팀(최현종 석사과정, 남영우 교수, 알바트레이스 곽금철 박사 공동연구)이 10분 만에 전 가시광영역에서 빛의 파장을 조절할 수 있는(파장가변형) 레이저 어레이 제작기술 개발에 성공했다.

레이저는 정밀한 측정과 연구를 요구하는 첨단 분야에서 활용되고 있으며, 특히 파장가변 레이저 개발의 경우 연속 파장가변이 가능한 넓은 스펙트럼 영역을 확보하기가 어렵고 고가의 경비가 요구되며 제작에 많은 시간이 소요된다.

연구팀은 광자결정인 콜레스테릭액정이 채워진 웨지형태의 CLC 웨지셀에 단 한 번의 낮은 전압을 인가해 CLC 셀 내의 웨지방향으로 전기장 세기 구배를 형성해 온도 구배를 형성함으로써, 가시광선 전체 범위에서 연속적으로 레이저의 파장을 조정 가능한 레이저 어레이를 단 10분 이내에 구현하는 데 세계 최초로 성공했다.

또한 CLC 셀 내에서 형성되는 광 밴드갭의 위치를 500nm 이상의 파장 영역에서 조정이 가능함을 보였다.

이 광학적 특성을 이용하면 파장가변 레이저뿐만 아니라 다기능성 광학 소자(원형 편광기, 광 밴드 패스 필터, 광 노치필터, 미러 등의 기능을 동시에 가짐)를 만들 수 있다.

연구팀은 "연구 결과는 국내 특허등록을 완료해 원천기술 권한을 확보했고, 레이저 소자 생산비용을 획기적으로 낮출 수 있어 레이저 성능과 효율을 높여 상용화 가능성이 높아졌다"며 "앞으로 능동 파장가변 레이저를 필요로 하는 광산업의 혁명적인 발전을 가져올 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 연구 결과는 2024년 7월 국제 저명 학술지 '레이저 및 포토닉스 리뷰'에 게재됐다.

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