테크노트 UNIST, 빛 파장·세기 독립 제어하는 ‘모래알’ 크기 칩 개발

빛의 파장과 세기, 즉 밝기를 서로 간섭 없이 조절할 수 있는 모래알 크기의 칩이 개발됐다. 실시간으로 파장과 세기를 제어해야 하는 양자 얽힘 광원이나 소형화가 요구되는 광신호 처리 장치 구현에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. UNIST 전기전자공학과 이종원 교수 연구팀은 빛의 세기와 파장을 각각 독립적으로 제어할 수 있는 새로운 메타표면 소자를 세계 최초로 개발했다고 16일 밝혔다. 메타표면은 빛의 파장보다 훨씬 작은 나노 구조물을 표면에 배열해 빛의 광학적 성질을 인위적으로 조절하는 소자다. 부피가 큰 기존 광변조 매질을 대체할 수 있어 기기 경량화에 유리하며, 기존 기술로는 구현하기 어려웠던 광학 현상을 가능하게 한다. 연구팀이 개발한 메타표면은 제2고조파 생성 현상을 제어한다. 제2고조파 생성은 입력된 빛의 에너지를 두 배로 증폭해 파장이 절반인 새로운 빛으로 변환해 출력하는 기술이다. 예를 들어 적외선 영역의 빛을 입력하면 파장이 다른 빛으로 변환되며, 이는 미량 생체 분자 감지 센서나 양자 통신 기술 등에 활용될 수 있다. 그동안 제2고조파 생성 기술은 빛의 파장과 세기가 서로 복잡하게 얽혀 있다는 한계가 있었다. 변환 효율을 높여 세기를 키우면

• 이창현 기자
• 2025-12-16 15:34