초록 ▼

□ 연구개요
물질의 전자기적 특성을 결정짓는 모든 특성을 인위적인 나노공정을 통해 조절하여 자연계에 존재하지 않는 광학적 성질을 가지는 메타물질을 만들어 낼 수 있다. 그러나 메타표면은 낮은 효율, 그리고 시준의 어려움을 개선, 상용화하기 위해 중실 광도파로 위에 메타표면을 인가하고자 한다. 중실 광도파로의 코어 부분에 메타물질을 증착하게 되면 광원과의 시준 문제가 완벽히 해결될 뿐 아니라 대부분의 광신호가 코어부분에 집중되어 있어 그 빛이 전부 메타표면과 상호작용하기 때문에 빔의 크기가 상대적으로 큰 자유공간 시준보다 더 높

□ 연구개요
물질의 전자기적 특성을 결정짓는 모든 특성을 인위적인 나노공정을 통해 조절하여 자연계에 존재하지 않는 광학적 성질을 가지는 메타물질을 만들어 낼 수 있다. 그러나 메타표면은 낮은 효율, 그리고 시준의 어려움을 개선, 상용화하기 위해 중실 광도파로 위에 메타표면을 인가하고자 한다. 중실 광도파로의 코어 부분에 메타물질을 증착하게 되면 광원과의 시준 문제가 완벽히 해결될 뿐 아니라 대부분의 광신호가 코어부분에 집중되어 있어 그 빛이 전부 메타표면과 상호작용하기 때문에 빔의 크기가 상대적으로 큰 자유공간 시준보다 더 높은 효율을 기대할 수 있다. 광섬유 또는 실리콘 광도파로를 클리빙 한 후 절단면에 반도체 공정 장비를 이용, 중실 광도파로 메타표면을 제작할 계획이다.
또한 유사한 코어 크기의 공동 광도파로와의 접합을 통해 메타표면을 보호할 뿐 아니라 광도파로와 광원/측정기가 호환 가능한 in-line 메타물질을 제작할 수 있다. 저손실 공동 광도파로를 디자인한 후 제작하여 앞선 중실 광도파로 메타표면과 접속 (splice) 등의 방식을 이용하여 연결시킬 계획이다. 특히 메타물질, 공동 광섬유의 나노구조를 유지하며 접속을 하기 위하여 일반적인 접속이 아닌 외곽 레이저 접속 등의 방식을 이용, 내부의 구조를 보호하도록 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 나노공학, 메타물질의 단점인 시준(alignment) 문제를 획기적으로 개선하기 위해 광도파로와 연계하여 첨단 나노/메타물질의 실용화를 꾀한다. 중실(solid core) 광도파로의 표면에 메타표면을 인가하여 광원과 메타물질의 시준 문제를 해결함과 동시에 효율을 높인다. 또한 메타표면이 인가된 중실 광도파로와 공동(hollow core) 광도파로를 접속시켜 메타표면을 보호함과 동시에 광섬유 등의 광도파로와의 호환을 가능하게 한다.
목표한 바와 같이 실제 새로운 다양한 메타표면을 연구하였으며 그 연구결과들은 중실 광섬유, 광도파로에 호환 가능하다. 공동 광도파로와의 호환 역시 이론적으로 가능성을 검증하였을 뿐 아니라 인라인 메타물질에 대한 제안 및 검증이 이루어졌다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 성공적으로 이뤄낸다면 이에 대한 파급효과는 매우 거대할 것으로 보인다. 과학기술적으로 광도파로-메타 융합 분야에서 선두 그룹이 될 수 있을 뿐만이 아니라, 나노 공학, 차세대 광도파로 등의 기술 발전에 의한 사회경제적 가치 역시 크다고 볼 수 있다. 아래의 주요한 파급효과가 본 연구의 결과이다.
- 웨이퍼 기반 공동 광도파로 관련 학술논문 발표
- 중실 광도파로 메타표면 단면 관련 학술논문 발표
- 광도파로 인라인 메타표면 관련 연구 선도
- 공동 광섬유의 실용화
- 나노광학, 메타표면의 실용화

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 11
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 13
• 끝페이지 ... 23