“초고속 통신 구현할 세계에서 가장 빠른 테라헤르츠 광변조 기술 개발” 포항가속기연구소, 신희준 박사 연구팀 작성일 03-07 120 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="G2oMVPxpGR"> <p contents-hash="ab04d88cf7b7df314688e3fd6c16a38110d309ef5f05b06f9f7baf8faf8d40e6" dmcf-pid="HF8B37qyGM" dmcf-ptype="general"><span><strong>포항가속기연구소(소장 강흥식)</strong></span>는 신희준 박사 연구팀이 노준석 포스텍(POSTECH) 교수팀과 공동으로 세계에서 가장 빠른 테라헤르츠(㎔) 대역 광변조 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 최근 응용과학 분야의 권위 있는 학술지인 <span><strong>'어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'</strong></span>에 온라인 게재됐다.</p> <p contents-hash="8d5e842e3e49aba97d0648b616d7bb5b9df40d8217de7d2a1f05a427b4422261" dmcf-pid="X36b0zBWHx" dmcf-ptype="general">광변조 기술은 빛의 세기, 주파수, 위상을 조절하여 정보를 전달하는 기술이다. 3D 영상 구현이 가능한 홀로그램 디스플레이, 정밀한 실험·측정에 활용되는 펄스파 제어, 빛을 이용한 초고속 데이터 전송과 같은 다양한 응용이 가능하다.</p> <p contents-hash="c5ecd63e563992e6d82310db749797ff4994187b15e118dd5b546210b667fc7c" dmcf-pid="Z0PKpqbYYQ" dmcf-ptype="general">특히, 테라헤르츠 대역 광변조 기술은 기존의 마이크로 대역보다 훨씬 넓은 대역폭을 갖는다. 메타물질 표면에 펨토초 레이저와 같은 펄스 형태의 빛을 조사할 때, 메타물질의 나노 구조나 기판의 전자 특성을 변화시킬 수 있다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c463008cb7ed8ed86d1a375fdcb32e4205199ec48599870b5b8b6767acee7067" dmcf-pid="5pQ9UBKGZP" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="포항방사광가속기연구소 전경" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/07/etimesi/20250307101406252hvws.png" data-org-width="700" dmcf-mid="WEXDgcEQ1d" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/07/etimesi/20250307101406252hvws.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 포항방사광가속기연구소 전경 </figcaption> </figure> <p contents-hash="f445aa3b6b3b7fa8d59f60a839c73064ecad2334ab32457fd7ad2bee53bae1cf" dmcf-pid="1Ux2ub9HH6" dmcf-ptype="general">이러한 원리를 적용한 동역학 연구를 통해 초고속 광학 신호 조절·제어가 가능해지며, 국내외에서는 이러한 테라헤르츠 대역 광변조 기술 연구가 활발히 진행되고 있다.</p> <p contents-hash="7c5eaed6d0feba6c06cf3e5c49912affb5cd691ef5c5bd8420a06ee551f4e67f" dmcf-pid="tuMV7K2X58" dmcf-ptype="general">연구팀은 실리콘 기판 위에 분할 고리 공진기(Split-Ring Resonator) 구조의 메타물질을 제작하고, 포항방사광가속기의 펨토초-테라헤르츠 빔라인을 활용한 테라헤르츠 펌프-프로브 분광법을 적용해 특정 시간 간격에서의 변화를 분석했다.</p> <p contents-hash="bcd5f89c143ba3092d607e9e7a2e99fd99a3c712df8643e9987ee28ded1a4e39" dmcf-pid="F7Rfz9VZ54" dmcf-ptype="general">그 결과, 분할 고리 공진기의 LC 회로에서 단락(Short-circuit)과 기판의 금속화(Metalization) 효과가 발생하는 것을 확인했다. 연구팀은 이를 정밀하게 조정해 광변조 성능과 효율성을 획기적으로 향상시켰다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9283330a43c2cdd026fcb24ba7ebb707f6e605fbe0bdda726a39c5fc137de763" dmcf-pid="3BJ6bf8tHf" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구관련 이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/07/etimesi/20250307101407579ulre.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="YH6b0zBWZe" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/07/etimesi/20250307101407579ulre.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구관련 이미지 </figcaption> </figure> <p contents-hash="db20db69d687d1a939eeba72b2120011ef8418538f47fa354e86da03960ee23a" dmcf-pid="0biPK46FZV" dmcf-ptype="general">기존에 빛을 조사하는 능동형 광변조 방식에서 사용되는 반도체의 이완(Relaxation Dynamics) 과정에서는 긴 이완 시간으로 인해 변조 가속도에 한계가 있었다. 하지만 이번 연구에서는 실리콘 기판의 광 여기(Photoexcitation) 과정만을 이용해 광변조 속도를 획기적으로 개선, 1.3 피코초(10-12초)라는 세계 최단 스위칭 속도를 구현하는 데 성공했다. 뿐만 아니라, 특정 테라헤르츠 주파수에서 500% 이상의 변조 심도를 달성했으며 테라헤르츠 파를 자유자재로 조절할 수 있는 능동적 시간 파형 제어도 성공적으로 시연했다. 이를 통해 기존의 능동형 변조 기술이 갖고 있던 수십 피코초 수준의 스위칭 한계를 극복할 수 있는 새로운 광변조 기술을 제시했다.</p> <p contents-hash="fcc3e355c831143d56b045be5a6f0e809f32f3aa302c0fe5f68f25d3ba898221" dmcf-pid="pKnQ98P3X2" dmcf-ptype="general">이번 연구는 초고속 데이터 전송, 차세대 이미징 시스템, 정밀 의료진단 센싱 등 다양한 응용 분야에 적용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="be3c096cc2342ae8049fa4311c35abc212d5f93a1483dd5de06cd2bb6810e66d" dmcf-pid="U9Lx26Q0Z9" dmcf-ptype="general">신희준 박사는“테라헤르츠 주파수 대역에서 광변조 속도의 시간적 한계를 극복한 중요한 이정표다. 향후 테라헤르츠 대역의 고성능 통신 시스템과 광 기반 정보 처리, 광 센싱 플랫폼 개발에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="8ed361cf3cdf87f9dfd55596c45bc4ac7632892e06d79c5332557196e35de0d9" dmcf-pid="u2oMVPxpHK" dmcf-ptype="general">한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 방사광가속기 공동이용 연구 사업, 포항가속기연구소 가속기 활용지원 사업, 한국연구재단 개인 연구 사업 및 국가 간 협력 기반 조성 사업의 지원을 받아 수행됐다.</p> <p contents-hash="4cad68b4bf0592d831db2d15fdbb663b80caae04a5c3a6b27d8174ad5e468beb" dmcf-pid="7VgRfQMUZb" dmcf-ptype="general">포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 브로드컴, AI 반도체 사업 훈풍…삼성·SK도 HBM 성장 기대감 03-07 다음 삼성의 이유 있는 자신감…갤럭시 S25, 역대급 성능에 신기록 경신 03-07 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
