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중국과학원 상해광학정밀기계연구소 고효율레이저유닛기술연구개발센터 연구원 Mei-song Liao과 비선형광섬유프로젝트팀 Yin-yao Liu, Da-kun Wu 등은 고 비선형 광결정(photonic crystals) 광섬유 연구에서 새로운 성과를 이루었다. 고비선형 광결정 광섬유는 일반 스텝형 광섬유(step index fiber)가 구비하지 못한 특수분산(dispersion)과 고비선형을 가지고 있어 초연속 스펙트럼 레이저를 생성하는 핵심 전자기기이다. 초연속 스펙트럼은 매우 넓은 스펙트럼과 고도의 방향성을 가진 고광도 광대역 광원으로서 생물의학, 초고속분광학, 광섬유통신, 고해상도영상, 감지기술 등 면에서 중요하게 응용된다. 고비선형 석영광결정 광섬유는 여러 층 파장급 사이즈의 공기 마이크로홀이 미세한 광섬유 코어를 둘러싸여 구성되었고 동 구조는 정밀하고 복잡하며 인발공정(drawing process) 난이도가 매우 높다. 동 과제팀은 초기 비선형 광섬유구조의 모의설계작업 기초에서 적층법(stacking method)으로 특수구조의 광섬유 조립(preform)을 시도하였고 광섬유 인발과정의 온도, 장력, 속도 등 파라미터에 대한 정밀한 제어를 통해 1 mu;m이테르븀도핑(Yb doped) 광섬유레이저 펌프에 적합한 광결정 광섬유를 제조하였다. 동 광섬유의 외경은 120 mu;m이고 광섬유 코어 직경은 5 mu;m이며 영분산 파장(zero dispersion wavelength)은 1,040 mu;m이다. 동 광섬유로 1055 mu;m인 펨토초(femtosecond) 광섬유레이저 펌프에서 분광이 전체 가시광선 주파수대를 함유한 초연속 스펙트럼 수출을 획득하였다. 동 광섬유의 성공적인 제조는 상해광학정밀기계연구소에서 이미 고비선형 광결정 광섬유의 구조설계, preform 제조, 인발의 full-link 핵심적인 핵심기술을 파악했다는 것을 의미하며 향후 동 광섬유의 부품화 응용을 실현하는데 있어서 중요한 기초를 다져놓았다.이번 연구로 인하여 광섬유의 전체공정을 실현하였고 다양한 형태로 안정적인 초연속 스펙트럼을 활용한 정밀기기에 응용할 것으로 사료된다. |
