상세 설명

본 연구실은 2차원 나노소재(MXene, MAX phase, Topological Insulator, TMDC 등)를 기반으로 한 초고속 광섬유 레이저 및 포화흡수체(Saturable Absorber, SA) 개발에 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 2차원 소재는 기존의 벌크 소재와 달리, 원자 단위의 얇은 두께와 독특한 전자·광학적 특성으로 인해, 초단 펄스 레이저의 모드잠금, Q-스위칭, 광변조 등에 매우 유리한 특성을 보입니다. 특히, V4C3, Nb4C3, Ti3C2Tx 등 다양한 MXene 소재와 Bi2Te3, Bi2Se3, CoSb3 등 Topological Insulator, MoSe2, WS2, ReSe2 등 TMDC 소재를 직접 합성 및 박리하여, 광섬유 플랫폼(측면연마, D-형, 클래딩 에칭 등)에 적용한 포화흡수체를 제작하고 있습니다. 이들 소재는 1.5~2.1 μm 대역의 광섬유 레이저에서 펨토초~피코초 단위의 초단 펄스 생성, 광대역 모드잠금, 고출력 Q-스위칭 등 다양한 동작을 실현하며, 기존 상용 반도체 기반 SA 대비 넓은 동작 대역과 우수한 내구성, 저비용 제작의 장점을 가집니다. 이러한 연구는 차세대 광통신, 양자광학, 정밀 계측, 의료용 레이저 등 다양한 분야에서 초고속·고출력·고신뢰성 광원 개발에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 본 연구실은 소재의 이론적 특성 분석(DFT 계산 등)부터 실제 소자 제작, 레이저 시스템 구현, 응용 실증까지 통합적으로 연구를 진행하며, 세계적으로도 독보적인 연구성과를 창출하고 있습니다.

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