초록 ▼

□ 연구개요
비선형 효과를 증대시킬 수 있는 하이퍼볼릭 메타물질을 이용하여 기존의 공진기 기반의 광 쌍안정성 소자의 스위칭 파워와 동작 속도 간의 trade-off 제약을 벗어난 낮은 스위칭 파워와 빠른 동작 속도 특성의 광 쌍안정성 현상을 구현한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
ㅇ 하이퍼볼릭 메타물질을 이용한 광 쌍안정성 현상 연구
- 금속과 유전체로 이루어진 다층구조를 이용하여 하이퍼볼릭 메타물질을 설계함.
- 하이퍼볼릭 메타물질의 분산특성을 이용하여 낮은 스위칭 세기(~100MW/cm²)

□ 연구개요
비선형 효과를 증대시킬 수 있는 하이퍼볼릭 메타물질을 이용하여 기존의 공진기 기반의 광 쌍안정성 소자의 스위칭 파워와 동작 속도 간의 trade-off 제약을 벗어난 낮은 스위칭 파워와 빠른 동작 속도 특성의 광 쌍안정성 현상을 구현한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
ㅇ 하이퍼볼릭 메타물질을 이용한 광 쌍안정성 현상 연구
- 금속과 유전체로 이루어진 다층구조를 이용하여 하이퍼볼릭 메타물질을 설계함.
- 하이퍼볼릭 메타물질의 분산특성을 이용하여 낮은 스위칭 세기(~100MW/cm²)와 빠른 응답특성(~350fs)을 동시에 구현하여 제안된 연구 목표를 달성함.
ㅇ 하이퍼볼릭 메타표면을 이용한 광 쌍안정성 현상 연구
- 주기적인 그래핀 격자 구조를 이용하여 2D 형태의 하이퍼볼릭 메타표면 구조를 설계함.
- 그래핀의 도핑농도변화를 이용한 광변조기로의 활용을 제안함

□ 연구개발결과의 중요성
ㅇ 광 쌍안정성 현상을 구현하기 위해 기존의 공진방식이 아닌 새로운 접근방식인 하이퍼볼릭 메타물질의 독특한 분산특성을 이용하는 비공진 방식을 제안함.
ㅇ 하이퍼볼릭 메타물질을 이용한 쌍안정성 현상은 작은 스위칭 세기(~100MW/cm²)와 빠른 동작속도(~350fs)를 동시에 구현함으로써 기존의 공진기 기반의 광 쌍안정성 소자가 지니는 스위칭 파워와 동작속도간의 trade-off를 극복하였음.
ㅇ 제안된 하이퍼볼릭 메타물질기반의 광 쌍안정성 현상은 실용적 수준의 낮은 세기에서 동작하고 동작속도가 빠르므로 고효율 all-optical switching, 광 논리소자, 광 기억소자등을 구현할 수 있는 해결책이 될 것으로 기대됨.
ㅇ 제안된 2D 형태의 하이퍼볼릭 메타표면 구조는 집적 가능한 구조로 크기가 작은 고효율 능동 광소자로 활용 가능성이 높음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. 하이퍼볼릭 메타물질을 이용한 광 쌍안정성 현상 연구 ... 4
• 2.2. 하이퍼볼릭 메타표면을 이용한 광 쌍안정성 현상 연구 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 8