소모전력 크게 낮추면서 더 작은 나노레이저 개발

고려대 연구팀, 모서리에 빛이 모이는 새로운 위상 상태 이용

한국연구재단은 고려대 물리학과 박홍규 교수 연구팀이 소모전력을 크게 낮추면서 더 작은 나노레이저를 개발했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 새로운 위상학적 상태를 구현, 구조가 흐트러지거나 흠집이 생겨도 작은 공간에 빛을 한군데로 모아주는 나노레이저를 선보였다.

기존 레이저는 빛의 위상학적 상태 중 가장자리에만 전자나 빛이 존재하는 ‘가장자리 상태’를 이용했다.

연구팀은 모서리 상태의 한 점에만 빛이 모이는 새로운 위상 상태를 이용해 레이저를 만들었다.

구조의 모서리에만 빛을 가둘 수 있어 매우 작은 크기의 레이저 소자를 제작하는 것이 가능했다.

연구팀이 개발한 나노레이저는 기존 가장자리 상태를 이용한 레이저보다 크기는 5분의 1, 소모 전력은 80분의 1 수준이다.

기존의 위상 레이저들은 영하 270도 저온에서만 동작하지만, 이 나노레이저는 상온에서 안정적으로 작동한다.

연구 성과를 담은 논문은 지난 13일 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 실렸다.

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