표면 프라즈몬 레이저

전문가 제언

○ 프라즈몬 레이저는 금속 나노구조와 광증폭 사이의 시너지에 기초하여 단단히 가둘 수 있는 동일 위상의 광을 만든다. 따라서 이는 나노-포커싱 장치로 회절한계를 넘어 나노 규모의 작업, 증폭 그리고 손실을 완화시키는 데 매우 효과적이다. 프라즈몬 레이저는 강력한 국재화를 통해서 실제 광량자의 강도를 크게 할 수 있을 뿐만 아니라 또한 약한 광-매질 상호작용의 유일한 나노-검출기가 될 수 있다. 비선형광학뿐만 아니라 단일 분자 라만 그리고 형광분광학에서 그 감도를 높일 수 있을 것이다.

○ 본질적으로 표면 프라즈몬과 광의 빠른 반응과 연관된 Purcell 효과를 통한 광-매질 상호작용의 가속은 ~10초 시간 규모의 반응도 허용하므로 시간과 공간적 관점에서 보면 나노크기의 공간에서, 초고속의 펄스로 포커싱이 가능하므로 고강도 광학에서 널리 응용될 수 있다.

○ 국외는 2003년 Bergman과 Stockmon이 표면 프라즈몬이 빠르고 효율적인 광과 직접적으로 연동하는 기구를 제안한 후 2009년 영국의 Oulton과 그의 동역자들이 Fabry-Perot 공진기를 평면 금속판 위에 반도체 나노 선을 얹어 만든 이후 Hill과 그의 동역자들도 유사한 프라즈몬 레이저 제작에 성공하였다.

○ 국내 연구는 플라즈마 발생과 고-Q 값을 갖는 공진기 등에 관련하여 몇 개 국내 대학 연구그룹들에 의하여 연구가 진행되고 있다. KAIST기계공학과 민범기 교수 그룹은 고-Q 값 마이크로 공진기 연구로, 초정밀공학 연구그룹의 김성철 교수와 박인용 교수 그룹은 고조화파 발생 연구, 성균관대 전기전자공학부 송봉식 교수 등은 초고-Q 값을 갖는 나노공진기 등의 연구를 해오고 있다.

○ 프라즈몬 레이저의 실제적 응용은 아직도 극복해야 할 문제들이 많이 남아 있으나 나노크기 규모의 공간에서 초고속 펩토초(~10s) 정도의 시간으로 반응하는 광공학과 관련된 연구에 수많은 응용가능성이 열려 있으므로 앞으로 추가적 응용을 위한 많은 연구가 필요하다.

저자

Rupert F. Oulton

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2012

권(호)

15(1)

잡지명

Materials Today

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

26~34

분석자

조*

분석물

• 표면 프라즈몬 레이저.pdf [322,240 byte]

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