SOI 포토닉스 기반 metalens·나노레이저 집적과 광집적 구동 연구

Silicon Photonics Integrated Metalenses and Nanolasers with Optical Drive

연구 내용

SOI 공정 호환 설계를 통해 metalens 성능을 향상하고, 나노레이저 배열을 단일 광 마이크로파이버로 집적 구동하는 연구

통신 파장 대역에서 고효율 Si/유전체 조합 metalens를 설계하고, 전자빔 레지스트를 활용한 수직 대칭 설계로 초점 효율과 초점 거리 특성을 확보합니다. 동시에 III-V 이득 물질의 최소 이식과 on-demand 전사 프린팅으로 Si 기반 나노레이저의 임계 조건과 열·손실 요인을 제어합니다. 또한 2 µm급 광 마이크로파이버의 단일 포트에서 모달 간섭을 이용해 3차원 배치된 나노레이저 배열을 선택적으로 프로그램하는 구조를 구현합니다. 이를 통해 집적 소형 광원과 광집적 구동의 구현 가능성을 보여줍니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 SOI 플랫폼에서 metalens를 통신 파장에 대응시키기 위한 구조적 설계와 공정 연계를 확립했습니다. 이후 Si 기반 나노레이저에서 CW 및 스펙트럼 안정성을 달성하기 위해 최소 이득 구조와 on-demand gain-printing을 적용하는 방향으로 연구를 확장했습니다. 이어서 광 마이크로파이버를 매개로 배열 밀도가 높은 나노레이저들을 단일 포트로 제어하는 all-optical 구동 개념을 검증했습니다. 마지막으로 집적 소자 기반 센싱 응용을 염두에 두고, 공진기 기반 신호 검출 형태의 응용 가능성을 함께 검토하는 흐름을 진행했습니다.

활용 가능성

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

통신 파장 metalens
초민감 광 기반 센서
광집적 IC의 소형화
단일 포트 나노레이저 제어
광원 배열 프로그래밍
마이크로파이버 연동 광인터커넥트
공진기 기반 유체 감시
Si 포토닉스 IC 인터페이스
웨이퍼 스케일 집적 공정
광 스위칭 및 라우팅 소자