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액정 레이저 광의 튜닝

전문가 제언: ○ 액정은 액체와 결정의 사이에 나타나는 이방성 유체이다. 액체이므로 외부의 장에 쉽게 응답하며, 이방성이므로 광학적으로 여러 상태를 나타낸다. 이들의 성질을 이용한 것이 액정디스플레이이다. 액정디스플레이는 화상 세계를 바꾸었으며 주변기술을 포함하여 하나의 산업으로 성장하였다.

○ 액정은 액정의 주기구조를 캐비티로 사용하는 분포귀환형 레이저와 주기구조를 어지럽히는 국소구조를 도입한 결함모드 레이저의 2종류로 크게 나누어진다. 액정에 키랄분자를 도입하면 액정분자의 배열에 비틀림 구조가 발생하고 여러 나선구조가 형성된다. 가장 잘 알려진 것은 분자가 평균적으로 한 방향으로 배열된 네마틱구조에 나선이 도입된 키랄네마틱 액정구조, 또는 콜레스테릭 액정구조로 불리는 구조이다.

○ 액정 레이저의 특징은 수백㎚의 주기구조를 만들지 않아도 자발적으로 구조가 형성되며, 또한 수㎛ 두께의 자립막 형태의 레이저를 수십㎛ 차원의 면적으로부터 미터 사이즈의 큰 사이즈 면적까지 제작이 가능하며, 가장 주요한 특징은 외계의 장에 의한 튜닝이다. 콜레스테릭 액정레이저의 파장 튜닝은 나선 피치의 제어로 행하는 것이 일반적이다. 피치는 온도, 엘라스토머에 대한 역학적 응력, 광조사, 전장 등으로 제어할 수 있다.

○ 액정디스플레이는 화상 세계를 바꾸었으며 주변기술을 포함하여 하나의 산업으로 성장하였다. 현재의 액정 레이저는 대부분 Nd:YAG 레이저 등의 고출력 펄스 레이저 여기가 사용되고 있다. 소형의 발광 다이오드로 발진이 가능하게 되면 액정 레이저의 특징을 활용하는 새로운 국면이 열릴 것으로 기대된다. 본고는 액정 레이저의 해설과 함께 최근의 발전 그 중에서도 콜레스테릭 액정 파장의 튜닝에 대한 최근의 다양한 연구 결과를 제시하고 있어 액정 레이저의 연구에 귀중한 자료가 될 것이다.

저자: Hideo Takezoe
자료유형: 학술정보