| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | Ultrafast Nonlinear Graphene Switches on Polymer Waveguide for Femtosecond Fiber Lasers |
| 초록 | 최근 몇 년 동안 개인 및 사회적 데이터 처리 기술에 있어서, 초대량 전송 용량에 대한 요구가 증가되어 이를 위해 최근에는 photonic integrated circuits (PICs)의 집적 밀도를 높이고 대규모 광 집적화를 실현하는 데에 관심을 기울이고 있다. PICs를 구현하는 방법은 광 도파로를 사용하는 것이며 대표적으로 silicon waveguide와 polymer waveguide가 있다. Silicon의 경우 높은 굴절률로 높은 수준의 집적도를 달성할 수 있지만 waveguide에 적용할 때 lithography기술 및 진공 장비 등에 소요되는 비용이 상대적으로 높고, 재료의 특성상 연성 소자의 적용에 큰 제한이 있게 된다. 반면에 polymer로 waveguide를 제작할 때 silicon에 비해 공정이 비교적 쉽고 저렴하며 낮은 loss로 광 데이터를 전송할 수 있어 효과적인 공정과 PIC 소자 구성에 있어 적합하다. 뿐만 아니라 polymer 소재를 사용하여 flexible waveguide로도 제작할 수 있다는 큰 장점이 있다. 한편, graphene은 이와 같은 초소형 소자와 비슷하거나 더 작은 크기에서도 비선형 특성을 보이는 2차원 나노 물질 중 하나로 높은 비선형 성뿐만 아니라 빠른 recovery time 등 광학 특성이 뛰어나 각광받고 있다 [1,2]. 또한, 뛰어난 연성 특성으로 인해 graphene은 polymer기반의 flexible 소자에 높은 적용성을 보인다. 본 연구에는 polymer waveguide 위에 CVD로 합성한 graphene을 전사하여 femtosecond laser를 구현하였다. Polymer waveguide 상의 graphene은 비선형 포화흡수체로서 성공적인 동작을 보였으며, 결과적으로 central wavelength, spectral width, repetition rate 그리고 pulse duration이 각각 1553.32 nm, 10.21 nm, 4.18 MHz 그리고 390 fs인 ultrafast pulses를 생성했다. *참고문헌 [1] Qiaoliang Bao, Han Zhang, Yu Wang, Zhenhua Ni, Yongli Yan, Ze Xiang Shen, Kian Ping Loh and Ding Yuan Tang 2009 Atomic-Layer Graphene as a Saturable Absorber for Ultrafast Pulsed Lasers Adv. Funct. Mater. 19 3077–3083 [2] Pulak Chandra Debnath, Jaehyun Park, Austin M. Scott, Junsu Lee, Ju Han Lee and Yong-Won Song 2015 In-Situ synthesis of graphene with telecommunication lasers for nonlinear optical devices Adv. Optical Mater. 3 1264-1272 |
| 저자 | 류보원1, 이성재2, 김진태1, 송용원2 |
| 소속 | 1한국과학기술(연), 2과학기술연합대 |
| 키워드 | graphene; polymer waveguide; femtosecond laser; flexible optical device |
