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분극반전을 이용한 전기광학 장치에 의한 레이저광 제어(Laser Beam Control by Electro-Optic Devices Using Polarization Reversal)

전문가 제언: □ 광집적 회로의 기본구조는 박막도파로인데 투명절연 기판 위에 굴절 율이 약간 높은 부분을 만들어 광도파로를 구성한다. 광 기능소자에는 수동소자, 제어소자, 광원, 집광기 등이 있고 수동소자는 빛의 결합, 분기, 파장의 분파, 다중 등의 기능에 대한 것이고 제어소자는 변조소자, 스위치 소자 등이 있는데 소자의 작동은 전자계, 초음파 등을 이용하여 재료의 광학정수(굴절 율)를 변화시켜 작동한다.

□ 또한 광원, 집광 소자의 도파로 일체화에 대한 구조 연구가 진행되고 있으며 아직까지 광집적 회로가 실용화된 예는 보고 되지 않고 단지 개별소자 수준에서 연구가 실시되고 있는 단계이다. 향후 개별 소자의 집적 화 실현을 위해 저 손실 재료의 개발과 각 소자간의 결합 등에 대한 문제가 해결하여야 할 과제이다.

□ 강한 외부전계에 의해 강 유전결정에 분극방향이 반전되면 결정의 이온위치가 전기적 대칭에서 약간 뒤틀림이 발생한다. 결정축의 방향이 반전하기 때문에 이에 따라 비선형 광학정수나 전기광학 정수의 부호도 반전한다. 비선형 광학결정이나 전기광학 결정도 강 유전결정이지만 분극반전에 필요한 전계가 대단히 크고 결정파괴 전계에 가깝기 때문에 기존에는 반전이 불가능하다고 생각되었지만 최근 가능하게 되어 광학적 응용분야에 넓게 이용되고 있다.

□ 본고에서는 전기광학 소자의 광 주파수 제어 소자나 다양한 광 제어 디바이스의 이용에 대해 설명하고 분극반전을 이용한 초고속 광 제어의 광변조기와 광 공간변조기의 개발에 대해서 설명하고 있다. 즉 분극반전을 이용한 전기광학 디바이스에 대해서 설명하고 있다. 분극반전은 대단히 큰 전계가 필요하여 결정파괴 전계에 가깝기 때문에 분극반전 전계가 적은 정비조성결정의 이용이 앞으로 과제이며 현재 이에 대한 연구가 진행되고 있어 향후 그 발전이 기대된다.

저자: Akihiro MORIMOTO ; Taisuke WADA
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