3D 프린팅 기반 올다이일렉트릭 테라헤르츠 메타렌즈·메타서피스

3D-Printed All-Dielectric THz Metalenses and Metasurfaces

연구 내용

3D 프린팅으로 올다이일렉트릭 테라헤르츠 메타렌즈·메타서피스를 제작하고 공진/회절 제어를 통해 초점·편광·위상구조를 구현하는 연구

테라헤르츠 대역에서 올다이일렉트릭 메타구조를 설계하고 3D 프린팅 공정으로 구현하여 광학 기능을 구현하는 연구를 수행합니다. 메타렌즈의 경우 전달형 구조로 렌즈 성능을 실험과 시뮬레이션으로 비교하고, 다이일렉트릭 기반 설계 파라미터가 초점 형성과 분산에 미치는 영향을 평가합니다. 또한 3D 프린팅 과정에서 발생하는 구조 결함이 메타렌즈 성능에 미치는 영향을 분석하여 공정-구조-성능의 연계를 확보합니다. 나아가 3D 프린팅으로 제작한 메타서피스를 이용해 완전한 보텍스 빔 등 위상 및 각운동량 특성을 갖는 빔 형성 가능성을 다룹니다. 전자기장 분포 기반의 광학 설계와 제작 공정 검증을 결합한 차별성을 보유합니다.

관련 프로젝트

0건

연구 흐름

초기에는 3D 프린팅으로 제작 가능한 테라헤르츠 다이일렉트릭 메타렌즈 제작 프레임을 확보하고, 기존 렌즈 대비 전달형 성능을 실험·수치로 비교하는 연구를 수행했습니다. 이후 2023년에는 3D 프린팅 기반 메타물질 렌즈의 설계 구현성을 검증하며 공정 조건에 따른 동작 특성을 점검했습니다. 2024년에는 프린팅된 구조에서 결함이 발생할 때 성능 변화가 나타나는 원인을 구조 관점에서 분석하여 재현성과 공정 허용오차를 고려한 설계로 확장했습니다. 2025년에는 보텍스 빔과 같이 위상 구조가 요구되는 메타서피스 기능을 구현하여, 빔 형성 응용으로 연구 방향을 확장했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

초점 제어 테라헤르츠 렌즈
전달형 THz 광학 소자
편광·위상 제어 메타서피스
보텍스 빔 생성
빔 조향용 광학 구조
공정 결함 허용 설계
실험-시뮬레이션 매칭 검증
소형 THz 이미징 모듈
분광·센싱 광학 전처리
대면적 메타렌즈 스케일업