나노기술 및 정책 정보

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영국의 버밍엄 대학교(University of Birmingham), 프랑스의 마르세유 대학교(Aix-Marseille University)와 독일의 뮌스터 대학교(University of Münster) 공동연구팀이 처음으로 임의의 비회절 빔을 만드는 데 성공함. 고해상도 현미경 또는 마이크로 또는 나노 스케일로 재료를 가공하는 것과 같은 최신 응용 분야에는 빛이 전달 중에 변경되지 않는 레이저 빔이 필요한데, 일반적으로 빛은 전파되는 동안 퍼지기 때문에 이것은 엄청난 도전을 의미함. 따라서 소위 전파 불변 또는 비회절광 필드는 언뜻 보기에는 불가능해 보임. 그것들을 만들 수 있다면 광디스크 현미경이나 레이저 기반 절단, 밀링 또는 높은 종횡비의 드릴링과 같은 새로운 응용 분야를 가능하게 할 것임. 연구팀은 무지개에서 볼 수 있는 빛 구조나 술잔을 통해 빛이 투과 될 때 볼 수 있는 빛 구조를 교묘하게 활용하였음. 이 빛 구조는 빛이 겹쳐질 때 밝게 나타나며, 이를 초점선(Caustics)로 명명함. 연구팀은 이러한 초점선을 임의 구조 생성의 기초로 사용하는 방법을 개발하여 광선 전파의 지능적인 조작을 하였음. 이러한 방식으로 수많은 새로운 유형의 레이저 빔이 마이크로 미터 단위로 형성 될 수 있으며, 광학 재료 가공, 다차원 신호 전송 또는 고급 고해상도 이미징에서 완전히 새로운 관점을 열어줌.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ ("Shaping caustics into propagation-invariant light") 지에 게재됨.