나노입자 기반의 신개념 슈퍼렌즈 기술 개발
연구결과 개요
2. 연구내용
기존 광학 기술들이 회절 한계를 돌파하지 못한 이유는 근접장의 손실때문이다. 빛을 더 섬세하게 제어하기 위해서는 해당 빛을 조절할 수 있는 정보의 양이 많아야 한다. 이런 빛의 정보를 일반적으로 파면이라고 부르며, 빛의 파면 중 작은 초점을 만드는데 필요한 성분들은 이른바 근접장에 해당된다. 굴절률에 기반한 광학 렌즈들은 근접장을 절대로 제어할 수 없다.(근접장은 100 nm 정도만 진행해도 거의 소멸하기 때문에 일반 렌즈를 이용하여 근접장을 포함한 초점을 만들기는 불가능하다) 본 연구에서는 기존 굴절 기반 렌즈로 제어할 수 없는 근접장을 산란을 통해 직접 제어할 수 있음을 밝혔다. 산란이 일어날 때에는 산란체 주변에 근접장이 생기기 마련이다. 앞서 언급하였듯이 이렇게 생긴 근접장은 얼마 진행하지 못하고 소멸하게 되지만 우리가 사용한 산란이 심한 물질(페인트)의 경우 산란 물질들이 밀집되어 있기 때문에 각각의 근접장들이 산란되어 또다른 근접장을 만들게 된다. 다시 말해, 정보가 소멸되는게 아니라 순차적인 산란을 통해 정보가 변환되어 전달되는 셈이다. 하지만 근접장을 전달한다고 해서 끝나는게 아니라 해당 정보를 의미있게 배치하여야 초점을 만들 수 있다. 이를 광학적으로 말하면 근접장을 포함한 파면의 위상을 알맞게 제어해야 한다는 것이다. 일반적인 산란은 초고해상도 초점은 고사하고 빛의 무작위적인 광경로 분배로 인해 스페클(speckle)을 나타나게 된다. 하지만 이때 입사되는 빛의 파면을 조절하여 각각의 광경로에 특정한 위상차를 가하게 되면 원하는 지점에 보강간섭을 일으켜 에너지 집적을 이룰 수 있다.
나노입자 기반의 신개념 슈퍼렌즈 기술 개발
나노입자 기반의 신개념 슈퍼렌즈 기술로는 근접장을 무엇을 통해 직접 제어할 수 있어
산란