宇宙에서 가장 빠른 빛은 通信과 情報處理 分野에서 窮極의 物質이다. 只今도 超高速 인터넷을 위한 光通信을 비롯해 다양한 곳에서 빛을 利用한 通信과 센서 技術이 使用되고 있다. 光通信技術 中 單一 光子를 利用한 兩者通信 分野가 빠르게 成長하고 있다. 빛 알갱이인 光子는 둘로 나눌 수 없고 複製가 不可能한 特性이 있어, 兩者通信은 해킹할 수 없다. 이 때문에 軍事?金融?産業 等 保安이 重視되는 다양한 領域에서 注目받고 있다.
新禧得 포스텍 物理學科 敎授가 이끄는 兩者 나노 포토닉스 硏究室은 光素子를 소형화하고 하나의 칩 위에 集積化해 兩者通信이나 양자컴퓨팅에 應用할 수 있는 兩者 光集積回路를 開發하고 있다. ‘4S’라 일컫는 小形化(size)·速度(speed)·安定化(stability)·擴張性(scalability)의 改善을 통해 複雜한 機能을 할 수 있는 光集積回路를 開發하고, 旣存에 볼 수 없었던 現象을 實現하는 것이 目標다.
光集積 回路의 한 例로, 올해 8月 申 敎授팀은 실리콘 칩에서 生成된 音波를 利用해 광信號를 增幅하거나 減殺하는 方法을 世界 最初로 開發했다. 硏究팀은 于先 나노 公正作業을 통해 빛이 移動하는 길인 광도파로를 머리카락 굵기 100分의 1보다 얇게 만든 실리콘 칩을 開發했다. 以後 빛이 物質을 變形시키는 힘인 光力을 利用해 두 個의 광도파로에서 만든 音波가 세 番째 광도파로에 到達하는 時間을 調節했다.
이를 통해 실리콘 칩 內에서 두 音波가 補强 干涉과 相殺 干涉을 하면서 1萬倍 以上 對備를 갖도록 하는데 成功했다. 마이크로파 信號를 自由롭게 增幅하거나 減殺한 것이다. 硏究팀은 이를 발전시켜 펄스 形態 信號의 세기를 調節할 수 있다는 것도 처음 선보였다.
이같이 小型 狂構造物에서 광과 音波間 相互作用을 硏究하는 同時에 兩者通信과 量子컴퓨터에 使用하는 光集積回路 開發까지 이어지고 있다.
申 敎授는 “兩者技術은 이제 始作 段階”라며 “國家的 支援과 優秀한 硏究陣의 努力을 통해 우리 硏究室은 兩者技術 分野에서 世界的으로 앞서나가는 先導그룹이 될 것”이라고 말했다.
兩者 나노 포토닉스 硏究室은 光素子를 소형화하고 하나의 칩 위에 集積化해 兩者通信과 量子컴퓨팅에 使用할 수 있는 兩者 光集積回路를 開發하고 있다.
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