나노기술 및 정책 정보

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교토대학(京都大學) 대학원 공학연구과 등의 연구그룹이 고출력·고품질 레이저 광을, 전기적·2차원적으로 주사(走査)할 수 있는 새로운 광 결정 레이저 칩을 세계 최초로 개발함. 로봇이나 자동차의 자동 주행에는 LiDAR(Light Detection and Ranging)라는 광 센싱 기술이 필수적이며, LiDAR는 광선을 주사하여 장애물을 감지함. 일반적으로 빔 주사는 기계식(거울을 기계 구동)으로 실시하여 시스템 크기가 커지는 것 외 신뢰성·안정성 면에 있어 해결해야 할 과제가 있음. 이러한 배경 하에 최근 비기계식 빔 주사 방식에 대한 연구가 활발해졌지만, 출사광의 광출력이 매우 낮고, 파장 가변형 대형 레이저 광원이 별도로 필요하다는 점이 문제가 되었음. 연구진은 광 결정 격자점을 나노 안테나로 간주하고 그 위치와 크기를 동시에 변조한 새로운 광 결정을 고안하고, 광 결정을 내장한 레이저 칩을 개발함으로써 고출력·고품질 빔을 전기적으로 2차원적으로 주사하는 데 성공함. 본 연구 성과는 새로운 LiDAR 시스템의 구축에 기여함으로써, 향후 스마트 모바일 나아가 초스마트 사회(Society 5.0)의 실현을 위한 중요한 성과로, 향후 스마트 모빌리티 외, 고도 물체 인식, 가변형 조명 등 다양한 분야에 응용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ (“Dually modulated photonic crystals enabling high-power high-beam-quality twodimensional beam scanning lasers”) 지에 게재됨.