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동향 기본정보
테라 헤르츠 갭 연결
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2017-10-18 00:00:00.000 |
| 내용 | 광 주파수 빗 (optical frequency comb)은 광의 다양한 주파수, 즉 색을 검출하고 측정하기 위해 널리 사용되는 고정밀 도구이다. 단일 주파수를 방출하는 기존의 레이저와 달리, 이 레이저는 동시에 여러 주파수를 방출한다. 균등하게 간격을 둔 주파수는 빗살과 비슷하다. 광 주파수 빗은 특정 분자의 지문을 측정하는 것에서 먼 외계 행인을 검출하는 것까지 모든 것에 사용된다. 최근 하버드 대학 연구자들은 적외선 주파수 빗을 사용하여 어려운 테라 헤르츠 주파수를 생성할 가능성을 모색하고 있다. 전파와 적외선 사이의 전자기 스펙트럼에 있는 이러한 주파수는 오랫동안 통신과 감지를 변형시키려 노력했지만 소스를 찾는 것은 매우 어려웠다. 최근에 발견된 레이저 상태를 이용함으로써 연구팀은 테라 헤르츠 주파수를 생성하는 새로운 방법을 제공하는 양자 캐스케이드 레이저에서 적외선 주파수 빗을 발견했다. 고조파 주파수 빗이라고 불리는 이 새로운 시스템은 기존 주파수 빗보다 수십 배나 큰 간격으로 빗살 스펙트럼을 생성한다. 크지만 정확한 간격은이 광의 모드가 매우 순수한 테라 헤르츠 색조를 생성하기 위해 함께 얻을 수 있게 한다. 이 연구는 네이처 포토닉스 (Nature Photonics, 'Self-starting harmonic frequency comb generation in a quantum cascade laser')에 설명되어 있다. 양자 캐스케이드 레이저의 고조파 상태 발견은 레이저 물리학의 관점에서 보면 놀랍다. 최근까지 다중 모드 레이저가 공동 (cavity)의 모든 가능한 주파수에서 정상적으로 작동하는 것으로 생각되었다. 고조파 상태에서는 많은 공동 주파수가 건너 뛴다. 더욱 놀라운 것은 이 발견이 전자기 스펙트럼의 미사용 지역인 테라 헤르츠에서 예기치 않은 기회를 열었다는 것이다. 일반적인 주파수 빗에서, 빗살은 레이저 공동의 특징적인 길이에 의해 결정되는 작은 주파수에 의해 분리된다. 즉 빗살이 가깝게 자리 잡고 있음을 의미한다. 그러나 고조파 주파수 빗은 그 주파수의 더 큰 배수를 사용할 수 있다. 이 새로운 빗 영역으로 공동 길이에 의해 설정된 엄격한 한계를 무시할 수 있고 양자 캐스케이드 레이저 주파수 빗의 영역에서 전례없는 유연성을 얻을 수 있다. 이 연구의 열쇠는 이러한 크게 간격을 둔 빗살이 실제로 등거리 였음을 입증하는 것이었다. 다른 레퍼런스 빗을 사용하여 팀은 매우 높은 해상도에서 고조파 주파수 빗 스펙트럼을 연구할 수 있었다. 선들이 단 300 헤르츠의 불확실성으로 등거리에 있음을 보여 주며, 이 측정의 상대적인 정밀도를 5 조분의 1로 정량화한다. 마치 지구에서 달까지의 거리를 측정할 수 있고 인간의 머리카락 두께보다 얇게 떨어져 있다. 현재의 대부분의 테라 헤르츠 발생기는 테라 헤르츠 주파수를 생성하기 위해 매우 낮은 온도에서 작동하는 크고 복잡한 광학 시스템을 사용한다. 고조파 주파수 빗은 실내 온도에서 작동하고 상업용 양자 캐스케이드 레이저를 사용하며 전류가 장치에 주입될 때 레이저가 자동으로 이 영역으로 전환할 수 있음을 의미한다. 이것은 특히 무선 통신 분야에서 주파수 빗에 대한 완전히 새로운 어플리케이션을 만들 수 있다. 가까운 장래에 이 빗 영역이 테라 헤르츠 주파수에서 작동하는 새로운 차원의 칩 스케일 모뎀을 가능하게 하여 고속 데이터 통신에 대한 소비자 수요가 계속 증가할 것으로 기대한다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2017003207 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 테라헤르츠,광 주파수 빗,양자 캐스케이드,레이저,공동 2. terahertz,optical frequency comb,quantum cascade,laser,cavity |