제1 유전체층, 맥신층, 제2 유전체층 및 금속 패턴층을 포함하고,상기 맥신층은 단파장 적외선 영역에서 음향 플라즈몬 효과로 인해 광 밀집도가 증가되고, 광학적 비선형성을 지니는 밴드 갭(band gap)을 가지는 맥신(MXene)으로 형성됨에 따라, 제어광이 입사되면 상기 광학적 비선형성에 기반하여 입사광에 대한 투과율 및 반사율이 변조되어서 상기 변조된 투과율에 따라 전광 스위치 기능을 구현하고,상기 맥신층은 0eV 보다 크고 0.1eV보다 작거나 같은 밴드 갭에 따른 비선형 굴절률과 전자 밀도에 기반하여 유전율이 "0"에 수렴하면서 근적외선 영역에 위치하도록 상기 유전율이 음수가 되는 근적외선 영역에서 상기 음향 플라즈몬 효과와 관련된 플라즈몬 모드를 허용하는 플라즈마 주파수를 지니고, 1.3㎛ 내지 3㎛ 범위에서 상기 플라즈몬 모드에 대한 주파수 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 맥신층은 하기 화학식 1로 표시되는 상기 맥신(MXene)으로 형성되는 것을 특징으로 하는[화학식 1]Mn+1Xn화학식 1에서, M은 IIIB족 금속, IVB족 금속, VB족 금속 또는 VIB족 금속이고,X는 C 또는 N이며, n은 1 내지 4 범위 내의 정수인,단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 맥신층은 하기 화학식 2로 표시되는 상기 맥신(MXene)으로 형성되는 것을 특징으로 하는[화학식 2]M'2M"nXn+1화학식 2에서, M' 및 M"은 각각 독립적으로 IIIB족 금속, IVB족 금속, VB족 금속 또는 VIB족 금속이고,M' 및 M"은 서로 다르며, X는 C 또는 N이고, n은 1 또는 2인,단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층은 1,000nm 내지 3,000nm 범위 내의 파장 광에 대한 굴절률의 허수값이 0.1 이하인 유전체 물질로 생성되는 것을 특징으로 하는 단파장 적외선 광 변조기.

제4항에 있어서,상기 제1 유전체층 및 상기 제2 유전체층은 상기 굴절률의 허수값에 기반하여 상기 음향 플라즈몬 효과로 인해 상기 광 밀집도 및 상기 광학적 비선형성이 감소하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 제2 유전체층은 상기 금속 패턴층과 상기 맥신층 사이에 갭으로 존재하고, 상기 맥신층의 자유전자와 상기 금속 패턴층 내에 거울 전하(mirror charge) 생성에 의해 광밀집도를 증가시키는 것을 특징으로 하는단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 제1 유전체층의 두께는 200 nm 이하로 형성되고,상기 맥신층의 두께는 40 nm 이하로 형성되며,상기 금속 패턴층의 두께는 200nm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 제1 유전체층 및 상기 맥신층 그리고 상기 금속 패턴층의 두께와 상기 금속 패턴층의 금속 패턴의 크기에 따라 상기 단파장 적외선 영역에서 상기 전광 스위치 기능에 따른 상기 입사광에 대한 작동 파장이 제어되는 것을 특징으로 하는단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 금속 패턴층은 상기 음향 플라즈몬 효과에 따른 플라즈몬 공명 파장과 상기 제어광에 대한 제어광 파장을 일치시키도록 형성된 복수의 금속 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 전광 스위치 기능은 광 통신 파장 대역(1300㎚ 내지 1625㎚)에서 구현되고, 상기 변조된 투과율에서 투과율이 기준 투과율보다 큰 경우 스위치 온 되고, 상기 기준 투과율보다 작은 경우 스위치 오프되는 스위칭을 구현하는 것을 특징으로 하는 단파장 적외선 광 변조기.

제1항에 있어서,상기 제1 유전체층 상에 상기 맥신층이 형성되고,상기 맥신층 상에 상기 제2 유전체층이 형성되며,상기 제2 유전체층 상에 상기 금속 패턴층이 형성되는 것을 특징으로 하는단파장 적외선 광 변조기.