Lasers & Optical Semiconductors Laboratory

전자전기컴퓨터공학부
이주한

레이저 및 광 반도체 연구실은 첨단 광섬유 및 비선형 광학 소자, 그리고 2차원 나노소재 기반의 초고속 광섬유 레이저 기술을 선도적으로 연구하는 국내 최고 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 Bismuth oxide, ZBLAN, 실리카, 포토닉 크리스탈 파이버 등 다양한 신소재 및 구조의 광섬유를 직접 설계·제작하여, 기존 한계를 뛰어넘는 초고비선형 특성을 구현하고 있습니다. 이를 바탕으로 파장 변환, 광 증폭, 초고속 펄스 생성, 광신호 처리 등 다양한 응용 분야에 맞는 혁신적 광소자를 개발하고 있습니다. 특히, 최근에는 MXene, MAX phase, Topological Insulator, TMDC 등 2차원 나노소재를 이용한 포화흡수체(Saturable Absorber) 및 초고속 광섬유 레이저 개발에 집중하고 있습니다. 이들 소재는 기존 반도체 기반 소자 대비 넓은 동작 대역, 우수한 내구성, 저비용 제작의 장점을 가지며, 1.5~2.1 μm 대역의 펨토초~피코초 초단 펄스 레이저, 고출력 Q-스위칭, 광대역 모드잠금 등 다양한 동작을 실현하고 있습니다. 소재의 이론적 특성 분석부터 실제 소자 제작, 레이저 시스템 구현, 응용 실증까지 통합적으로 연구를 수행하며, 세계적으로도 독보적인 연구성과를 창출하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 광섬유 기반 양자광학 및 광신호 처리 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 특수 광섬유를 활용한 단일광자쌍 생성, 파장 변환, 광자 얽힘 등 양자광학적 현상을 실험적으로 구현하고, 이를 양자암호통신, 양자센싱 등 실용적 응용으로 확장하는 연구를 수행하고 있습니다. 광섬유 기반의 다양한 광신호 처리 소자(마이크로파 필터, 광섬유 센서, 광변조기 등) 개발을 통해, 차세대 광통신 및 센서 네트워크의 핵심 기술을 선도하고 있습니다. 이외에도, 본 연구실은 광섬유 센서, 광대역 광원, 고출력 펄스 레이저, 광신호 처리용 마이크로파 필터 등 다양한 광전자 소자 및 시스템 연구를 수행하고 있습니다. 소재 개발부터 소자 설계, 시스템 응용까지 전주기적 연구를 통해, 국내외 유수 연구기관 및 산업체와의 협력을 바탕으로 실용화 및 상용화에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구 성과는 차세대 광통신, 양자정보통신, 정밀 계측, 의료·생명·환경 센서, 산업용 레이저 등 다양한 분야에서 혁신적 기술 발전을 이끌고 있습니다. 본 연구실은 창의적이고 도전적인 연구 환경을 바탕으로, 미래 광전자공학 분야의 글로벌 리더 양성에도 힘쓰고 있습니다.