[초록빛논문] 메타물질 기반의 비선형 광자결정을 이용한 빛 제어

1. 논문 정보

제목: 메타물질 기반의 비선형 광자결정을 이용한 빛 제어

학술지: 자연 광자학

발행년월: 2015년 2월

글쓴이: 나다브 세갈, 섀이 케렌-주르, 네타 헨들러, 탈 엘렌보겐

이어가기: http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2015.17

인용정보: Segal, N., Keren-Zur, S., Hendler, N., & Ellenbogen, T. (2015). Controlling light with metamaterial-based nonlinear photonic crystals. Nat. Photon, advance online publication.

2. 초록

[번역문]

블룀베르겐과 동료들의 비선형 광상호작용에 대한 중대한 논문 이래로, 비선형광학 분야는, 가시광 빛띠에 걸쳐 결맞는 빛을 생성할 수 있는 이례적인 기술을 포함하여, 광학전반에 학문적·실제적으로 크게 기여하였다. 최근 메타물질이라 불리는 나노구조화된 (光)광물질 집단이 인공적인 유효 비선형성을 가짐이 보여졌다. 해당 메타물질의 비선형 출력을 제어하는 것은 향후 근본적 연구에 완전히 새로운 영역을 열어줄 것이며, 고효율의·능동·집적된·초소형의 비선형 광소자를 개발할 수 있게 해줄 것이다. 본 연구단은 최초의 비선형 메타물질 기반의 광자결정을 제작하여, 메타물질에서 나오는 비선형 방출의 전례없는 제어를 실험적으로 보였다. 본 연구단은 특히 메타물질에서 나오는 비선형 출력의 초광각 훑기를 가능하게 한, 공학적으로 설계된 비선형 에돌이와 온빛 훑기를 시연하였다. 또한 해당 메타물질에서 나오는 비선형 신호를 직접 강렬하게 집속하여, 그 결과로 그 세기가 거의 두 자릿수 만큼 증강되는 것을 보였다.

[원문]

Since the seminal paper by Bloembergen and colleagues on nonlinear optical interactions, this field has supplied some of the most important contributions to optics-related science and applications, including the exceptional ability to generate coherent light throughout the optical spectrum. Recently, a new family of nanostructured optical materials, so called metamaterials, with artificial effective nonlinearities has been demonstrated. Controlling their nonlinear output has the potential to open up a whole new area of fundamental research and lead to the development of efficient, active, integrated and ultra-compact nonlinear optical devices. Here, we experimentally demonstrate unprecedented control over the nonlinear emission from metamaterials by constructing the first nonlinear metamaterial-based photonic crystals. We specifically demonstrate engineered nonlinear diffraction and all-optical scanning, enabling ultra-wide angular scanning of the nonlinear output from the metamaterial. We also demonstrate intense focusing of the nonlinear signal directly from the metamaterial, resulting in an intensity enhanced by nearly two orders of magnitude.

3. 용어 대응

spectrum: 빛띠

metamaterial: 메타물질

photonic crystal: 광자결정

emission: 放出 방출

diffraction: 에돌이, 회절

scanning: 훑기, 주사

all-optical scanning: 온빛 훑기

ultra-wide: 超廣 초광

ultra-wide angular scanning: 超廣角 초광각 훑기

focus: 집속

4. 그림

끝

2015년 2월 24일

과꾸로

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초록빛논문 소개:

모든 중요 논문이 영어로 나오는 시대에, 한국의 연구자들이 최근 연구를 쉽게 접할 수 있도록, 논문의 초록을 한국어로 번역하여 소개한다. 한국어 용어는 한국물리학회의 물리학 용어집을 기본적으로 따른다. 초록이 없는 논문의 경우 초록 대신 논문 본문의 첫 문단을 번역하여 소개한다. 분야는 나노광학, 표면 플라즈몬, 메타물질 등을 다룬다.

번역자

카이스트 물리학 박사

현재 호주 연방연구소 CSIRO 박사후 연구원

이어가기: http://www.yhwang.info

트위터: @gguro

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