KAIST, 초안정 광대역 광주파수 안정화 기술개발…원자시계·양자센서 활용

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = KAIST(총장 신성철)는 기계공학과 김정원 교수 연구팀이 광섬유 광학기술을 토대로 고성능주파수 안정화 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

부품의 신뢰성과 가격 경쟁력이 확보된 광통신용 광섬유 광학기술을 이용한 광주파수 안정화 기술이다. 이 기술을 이용하면 150테라헤르츠(THz)의 넓은 대역폭에 걸쳐 일정한 간격으로 분포한 60만 개 이상의 광주파수 모드들의 선폭을 동시에 1헤르츠(Hz) 수준으로 낮출 수 있다.

A4 용지 절반보다 작은 면적의 소형장치를 이용해 펄스레이저에서 발생하는 60만 개 이상의 광주파수 모드들의 선폭을 1Hz 수준으로 낮출 수 있다. 이를 통해 원자시계나 주파수분광학에 활용할 수 있고, 광주파수를 기반으로 한 양자센서의 성능도 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다.

이 기술은 최근 대기 중 유해물질 모니터링 분야에서 활용되고 있는 듀얼콤분광학을 위한 고성능광원으로도 활용할 수 있다.

김정원 교수는 “이번 연구 결과를 활용하면 소형, 경량, 저가의 장치로 1천조분의 1 수준의 광주파수 안정화가 가능해 다양한 양자 센서를 센서 네트워크 형태로 확장하는 데 기여할 수 있을 것이다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

KAIST 권도현 박사과정이 1 저자로 참여하고 한국표준과학연구원 시간표준센터와 공동연구로 수행된 이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 3월 27일 게재됐다.

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