한국과학기술원(KAIST) 물리학과 이용희 교수와 박홍규 박사 팀은 "사이언스"(3일자)에 발표한 논문에서 세계 최초로 전기로 구동되는 광결정레이저(photonic crystal laser)를 실험실에서 만드는데 성공했다고 2일 발표했다. 광결정 레이저는 광결정 내부에 공간을 만든 뒤 이 곳에 발광물질을 넣고 이 발광물질에 에너지를 가해 빛을 내도록 하는 것으로,미래 광자컴퓨터 및 초고속 고효율 광통신의 기반 기술로 꼽히고 있다. 광결정은 두 가지 물질이 주기적으로 배열돼 특정 파장의 빛이 1백% 반사되는 구조를 가진 물질이다. 광결정 레이저는 빛이 생성되는 공간을 매우 작게 만들 수 있기때문에 매우 적은 에너지로도 작동할 수 있는 장점이 있다. 그러나 지금까지 제작된 광결정 레이저의 경우 광결정내 발광물질이 빛을 내도록 하기 위해서는 다른 레이저로 발광물질에 빛을 투사하는 광펌핑 과정이 필요하다는 단점이 있었다. 이에 비해 KAIST 연구진은 광결정에 미세한 전극을 삽입해 발광물질에 전기를 공급,빛을 내게 함으로써 처음으로 상온에서 전기로 작동하는 광결정 레이저를 만들었다. 박홍규 박사는 "광결정 레이저를 산업에 응용하기 위해서는 전기로 작동하는 레이저를 구현해야 했다"며 "전기 구동 광결정레이저는 빛 입자를 하나씩 만들어내고 제어할 수있는 장치인 단일광자원에도 응용될 수 있다"고 밝혔다. 이용희 교수는 "단일 광자원은 양자정보학과 양자통신 등에서 아주 중요하며,단일광자로 통신을 하면 절대 도청할 수 없다"며 "단일광자원을 만들려면 손실이 적고 크기가 작은 공진기가 필요한데 이 레이저는 그런 가능성을 보여주는 것"이라고 설명했다. 장원락 기자 wrjang@hankyung.com