강명수 연구실

본 연구는 광학 나노파이버에서 폐쇄 유도 광자 스핀-궤도 결합을 이용하여 비선형 광학 주파수 변환을 실현합니다. 편광된 가우스 레이저로 펌핑하여 궤도각운동량을 가진 3차 고조파 광학 소용돌이를 생성하며, 이는 종래 등방성 매질에서는 불가능합니다. 구조화된 펌프 빔이나 특수 재료 없이 초고속 전광 스위칭으로 광학 소용돌이를 간단하고 저비용으로 생성할 수 있습니다.

본 연구는 표준 다중모드 광섬유와 소수모드 비영점분산 광섬유로 구성된 캐스케이드 시스템을 제안하여 라만 산란 임계값을 효과적으로 감소시킵니다. 1064 nm에서 작동하는 Nd:YAG 레이저(770 ps, 6 mW 평균 입력 전력)로 펌핑하여 4차 캐스케이드 라만 산란과 모드간 4파 혼합을 관찰했으며, 이는 기존 시스템보다 효율적입니다.

본 연구는 근가시광 포톤용 Mach-Zehnder 간섭계와 적외선 포톤용 Michelson 간섭계를 결합한 하이브리드형 유도-간섭성 간섭계를 처음으로 구현합니다. 이 구조는 양자 상관 쌍 포톤을 이용하여 적외선 광학 측정을 근가시광 포톤 검출로 수행하며, 시간 및 주파수 영역 양자 광학 유도-간섭성 단층촬영을 통해 3차원 구조 측정을 입증합니다. 이는 검출되지 않은 포톤 센싱 및 이미징 기술의 실용성을 증명합니다.

본 연구는 모드 잠금 광섬유 레이저의 준연속파 배경(qCWB)을 광기계적 상호작용을 통해 제어하는 방법을 조사합니다. 모드 잠금 펄스가 광섬유 공진기 내 횡방향 음향 공명 모드를 여기하여 시간 영역에서 규칙적으로 배치된 qCWB 변조를 형성합니다. 광섬유의 코어, 클래딩, 코팅 구조를 변경하여 광기계적 qCWB 변조 특성을 조절할 수 있음을 실험적으로 입증합니다.

본 연구는 통신 대역에서 광대역 파장 튜닝이 가능한 초협대역 모드잠금 레이저를 구현합니다. 협대역 분광 필터링, 깊은 포화 흡수, 적당한 비선형성의 균형을 통해 기가헤르츠 수준의 초협대역 폭과 메가헤르츠 반복률을 가진 안정적인 산일 솔리톤을 생성하며, 공동 분산 관리 없이 전체 C-대역에서 광범위한 파장 튜닝을 달성합니다.