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펨토초 레이저 프로세싱의 특성

전문가 제언: ○ 요즈음 정보처리의 기술이 빠르게 발전하면서 정보의 전달이나 기록에 있어 고속·고밀도화가 요청되고 있다. 광학소자나 광기록 매체 등의 광을 이용한 기술이 차세대 정보처리의 주류가 될 것으로 생각된다. 이러한 필요성에 따라서 우수한 광기능 소자를 목표로 광기능성 유리를 재료로 하는 기초적인 연구가 활발하게 행해지고 있다.

○ 유리 광학재료를 응용하는 데 있어 없어서는 안 되는 기술이 레이저 가공이다. 레이저 조사에 의해서 원자와 분자의 열진동이나 전자의 여기를 촉진시켜서 융해나 구조 변화를 일으키고 재료를 개질시켜 국소적으로 기능을 부여하는 것이다. 레이저를 회절한계까지 집광하는 것이 가능해져서 고도로 정밀하게 소형집적화하고 재료의 내부까지 임의로 가공할 수 있게 되었다.

○ 굽힘이 심한 광도파로 등 극소형화하기 위해서는 큰 차이의 굴절률 분포가 필요하다. 이러한 광집적소자의 개발에는 펨토초 레이저와 같은 고출력 초단 레이저 펄스의 조사가 필요하다. 유리재료의 고밀도화와 더불어 Si 석출을 동반한 고굴절률화가 실현되고 있다. 투명유리 내부에 Si 광학결정이나 Si 세선 도파로 형성 가능성은 집적화된 고기능 광소자의 발전에 큰 기여가 될 것이다.

○ 최근에는 펨토초 레이저에 의한 유리 내부의 구조 형성을 이용해서 각종 3차원 광학소자의 연구가 활발하며 가능성을 입증할 만한 연구 결과도 도출되고 있다. 아직은 실용화 단계에 이르기까지는 해결해야 할 과제가 많이 남아 있다. 구조변환 형성의 상세한 메커니즘 파악과 더불어 성공적인 고효율 제조 기술 확립이 필요하다. 가능성과 의미가 큰 만큼 관련된 모든 분야에 걸쳐 적극적으로 개발 연구에 참여할 것으로 기대한다.

저자: Kiyotaka Miura
자료유형: 학술정보