초록 ▼

1. 최종목표
- One chip형 RGB full color 칩
2. 개발내용 및 결과
- 통합형 도파로를 구현하기 위해서는 세도파로 결합기 설계 및 제작
- Green 및 Blue생성을 위한 파장 변환칩 설계 및 제작
- 광원의 입사효율을 높이기 위해 도파로 구조를 최적화하고 그 구조가 파장 변환 특성이 미치는 영향을 파악한 후 이를 고려한 칩의 제작을 수행
- Lapping 및 polishg을 통해 0.1um 이내 오차를 갖는 균일막을 형성하고 건식식각을 통해 최종적으로 도파로를 완성
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1. 최종목표
- One chip형 RGB full color 칩
2. 개발내용 및 결과
- 통합형 도파로를 구현하기 위해서는 세도파로 결합기 설계 및 제작
- Green 및 Blue생성을 위한 파장 변환칩 설계 및 제작
- 광원의 입사효율을 높이기 위해 도파로 구조를 최적화하고 그 구조가 파장 변환 특성이 미치는 영향을 파악한 후 이를 고려한 칩의 제작을 수행
- Lapping 및 polishg을 통해 0.1um 이내 오차를 갖는 균일막을 형성하고 건식식각을 통해 최종적으로 도파로를 완성
- 도파손실 : 0.67dB/cm, 모드 매칭 효율 : 80.5%, Beam Combiner 추가손실 : 1.55dB
- 도파로 온도 변화에 따른 녹색 출력광의 파워변화를 측정
(최대파장변환 효율 : 143%/W, FWHM : 2.7 degree)
- 도파로 온도 변화에 따른 청색 출력광의 파워변화를 측정
(최대파장변환 효율 : 138%/W, FWHM : 1.6 degree)
- 입사 혹은 생성된 RGB 레이저의 파워 조절을 통해 다양한 색의 레이저를 구현
3. 사업성과
? 기술적 성과
- Green과 Blue의 생성이 모두 파장변환을 통해 이루어지고, Red laser와의 광결합을 통해 RGB 광원이 한 도파로로 출력되는 세계최초의 통합칩을 개발함
- 제작된 RGB 통합칩의 구동을 통해 별도의 광원 결합장치 없이도 다양한 색의 구현을 가능하게 함으로써 향후 모바일 프로젝터와 같은 소형광원을 필요로 하는 분야에 충분히 응용될 수 있음을 확인함
- Green 및 Blue 파장 변황 기능을 도파로에집적시킴으로써 높은 효율을 달성할 수 있어, 파장 변환 기술의 집적화에 크게 기여할 수 있음을 증명하였음
- 이차 조화파 생성 실험을 통해 각 모드별 도파 형태를 뚜렷히 확인할 수 있었으며, 특히 생성된 모드간 간섭이 가능함을 확인함.
- 또한 온도 조절과 같은 정합조건 변화를 통해 도파모드 형태의 회전을 이룰 수 있음을 보여줌으로써, 향후 바이오 이미징 혹은 양자 통신에도 활용될 수 있는 기술의 가능성을 확인함.
? 경제적 성과
- 일체형 RGB 통합칩 개발은 향후 초소형 프로젝션 모듈 기술의 개발을 가능하게 하여, 국내 IT산업의 신규시장 창출은 물론 국제 경쟁력을 조기에 극대화하는 데 큰 기여를 할 것으로 사료됨
- 개발을 통해 확보된 핵심 기술들은 실시간/실감형 프로젝션 시스템 개발과 연계되어 재료 및 소재, 기판 기술, 렌즈 및 필터류의 광학부품 기술 등 첨단 산업 전반에 걸쳐 파급됨을 고려하면, 본 개발의 사업화에 따른 경제적 시너지 효과가 매우 클 것으로 판단됨
- 출력장치 광변조기 기술의 선두 업체들은 자사의 제품을 휴대형 통신기기에 내장하고자 연구 중에 있으나 아직 휴대폰에 장착이 가능할 정도로 작게 만들지 못하고 있는 상황을 고려할 때, 관련 기술의 확보는 경제적 파급효과가 매우 클 것으로 예상됨
- 본 연구개발품은 향후 초소형 프로젝터의 모바일용 용도 외에 일반 프로젝터에도 적용될 수 있음. 따라서 응용 가능한 제품을 모두 고려하면 2016년에는 10,000 백만 달러 이상의 세계시장을 형성할 것으로 전망하고 있으며, 연평균 35.4%의 고도성장을 예측하고 있음.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 본 연구개발품은 향후 스마트 모바일 기기의 디스플레이 다양화에 기여할 것으로 기대됨.
- 휴대형 기기에 장착 가능한 초소형 입ㆍ출력 프로젝션 모듈은 상기의 요구를 충족시킬 수 있어, 이동 중에도 언제 어디서나 대형 화면의 출력을 구현할 수 있게 함으로써 모바일 기기가 향후 전개될 유비쿼터스시대의 가장 중요한 정보 출력 창으로써 자리 매김할 수 있게 하는 원동력이 될 것으로 기대됨.
4. 기술개발결과 활용계획
- 분극 반전된 도파로 길이를 늘리고 도파로 단면적을 줄이는 방법들을 통해 파장 변환효율을 증대시키는 연구가 지속함으로써 향후 상용화를 위한 방안을 모색

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• I. 총괄현황...1
• II. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...10
• 최종보고요약서(초록)...12
• 목차...14
• 제 1 장 서론...15
• 제 1 절 기술개발의 개요...15
• 제 2 절 기술개발의 필요성 및 중요성...16
• 제 3 절 국내외 관련기술의 현황...20
• 제 4 절 기술개발의 파급효과...22
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...26
• 제 1 절 RGB 통합칩 설계...26
• 제 2 절 RGB 통합칩 제작...41
• 제 3 절 RGB 통합칩 특성 평가...51
• 제 3 장 사업성과...62
• 제 1 절 기술적 성과...62
• 제 2 절 경제적 성과...63
• 제 4 장 결론...64