커버스토리: 광자 결정 도파관을 이용한 빛 조절

반도체의 원자 격자가 전자를 조절하는 것과 매우 유사한 방식으로 광자의 특성을 조절하도록 광자 결정을 조작함으로써 옵토일렉트로닉스(Optoelectronics) 분야에서 실리콘 칩과 같은 역할을 할 수 있을 것으로 여겨진다. IBM의 T. J. 왓슨 연구 센터(Watson Research Center)에 근무하는 Yurii Vlasov와 공동연구원들은 광자 결정 기술을 ‘슬로우 라이트(slow light)’ 기술에 적용하였다. 이 분야는 빛의 파동이 매우 늦어지게 되며, 심지어 재료의 흡수가 광학 펌프 작용에 대응하는 다양한 원자와 고체 상에서는 빛이 멈추게 되는 현상을 연구하는 최신 학문이다. 이러한 작용은 광학 기억장치에서부터 광학 교환(optical switching)에 이르기까지 다양하다. Vlasev 등은 로우-로스(low-loss) 실리콘 광자 결정 도파관(waveguide)을 이용하는 초소형 광자 통합 회로를 통해 실리콘 칩 상에서의 빛 파동의 속도를 300배 감소시키는데 성공하였다. 표지 사진: 실험 상황에 대한 주사 전자 현미경 사진.