자외선에서 가시광까지 작동하는 다기능 해시 게임 바카라 빔 개발

초고용량 광통신 기술개발에 활용 가능한 메타표면 기반 해시 게임 바카라 빔이 개발됐다.

포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 노준석 기계공학과·화학공학과 교수와 기계공학과 석박사통합과정 김주훈 연구팀이 자외선부터 가시광선 영역까지 광대역 파장에 대해 두 직교 편광상태를 독립적으로 제어할 수 있는 메타표면을 제시했다고 9일 밝혔다. 또 이 메타표면을 이용해 각각 다른 위상전하를 가지는 해시 게임 바카라 빔을 만들거나 감지할 수 있는 메타편광판을 제작하고 실험으로 검증했다.

메타표면을 이용해 해시 게임 바카라 빔을 개발한 노준석 포스텍 교수.
메타표면을 이용해 해시 게임 바카라 빔을 개발한 노준석 포스텍 교수.

빛이 진행하면서 해시 게임 바카라 형태의 모양을 그리는 것을 '궤도 각 운동량(OAM)'이라고 부른다. 이런 궤도 각 운동량을 가진 빛을 쉽게 '해시 게임 바카라 빔'이라고 한다. 이 운동량은 똑같은 주파수나 편광 상태를 가지고 있어도 더 많은 정보를 저장할 수 있다.

광학 해시 게임 바카라 빔은 광학 트위저 등 다양하게 응용할 수 있어 광학에서는 필수적인 존재다. 광학 해시 게임 바카라 빔은 각자 독립적인 해시 게임 바카라 빔를 가지고 있으며, 이러한 특성은 홀로그램 비디오를 만드는 등 다양하게 활용된다. 지금까지는 광학 해시 게임 바카라 빔을 만들려면 공간광변조기(SLM)이라는 아주 부피가 크고 무거운 장비를 사용해야 했다. 자외선 영역에서 작동하는 SLM이 없어 자외선 광학 해시 게임 바카라 빔 제조는 난제로 꼽혀왔다.

해시 게임 바카라은 위상, 진폭, 편광과 같은 많은 빛의 특성을 원하는 대로 변조할 수 있다. 최근 나노 제조기술 발전으로 고효율, 광대역, 다기능 해시 게임 바카라이 실현됐지만, 자외선 영역의 빛을 조절하는 것은 여전히 어렵다.

연구팀은 부피가 크고 무거운 SLM 대신 얇고 가벼운 메타표면을 이용해 자외선 빛이 들어왔을 때 광학 해시 게임 바카라 빔을 만들 수 있는 편광판을 개발했다. 자외선에서 흡수가 없으면서 굴절률이 높은 질화규소 물질을 사용했다.

해시 게임 바카라관련 이미지
연구관련 이미지

또 메타표면은 한번 공정이 되면 그 기능이 영구적으로 고정되고, 바뀌기 힘들기 때문에 수동적인 한계가 있었지만 이번 연구에서는 메타표면의 회전 대칭을 깨트림으로써 빛의 입사 편광에 따라 다른 기능을 가지도록 설계했다. 해시 게임 바카라 빔의 정보량을 단일 메타표면에 더 많이 저장할 수 있는 방법론으로 다양한 곳에 응용될 수 있다.

노준석 교수는 “메타표면은 편광 상태에 따라서 다른 위상전하의 광학 해시 게임 바카라 빔을 만들어낼 수 있는 다기능성까지 가지고 있음을 확인했다. 자외선 광학 해시 게임 바카라 빔을 만들어내 광학 해시 게임 바카라 빔의 응용을 자외선까지 넓힐 수 있다는 점에서 의의가 있다”고 말했다.

해시 게임 바카라 기계공학과 석박사통합과정 김주훈 씨.
포스텍 기계공학과 석박사통합과정 김주훈 씨.

포스코 산학연 융합연구소 사업, 과학기술정보통신부 미래융합기술파이오니아 사업, 미래기술연구실 사업, 글로벌프론티어 사업, 중견연구자지원 사업, 지역혁신선도연구센터 사업 등 지원으로 수행된 이번 연구결과는 최근 나노재료 분야 최고 권위 국제학술지 '나노 레터스'에 게재됐다.

포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com