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이 다중 초점 렌즈는 반도체 공정에 용이한 실리콘을 활용했으며, 수백 나노미터 두께의 나노 기둥 구조로 유리 기판 상에 형성된다.
특히 다중 초점 특성을 구현하기 위해 나노 기둥은 공간적으로 서로 다른 크기와 배향각을 갖도록 설계, 단일 메타렌즈 구조로 최종 제작됐다.
이와 함께 연구진은 비슷한 방식으로 세 개의 광 볼텍스(vortex) 빔을 만드는 메타표면 소자를 개발했다. 도넛 모양의 광 세기 프로파일을 나타내는 볼텍스는 고성능 광 통신이나 광학 집게(optical tweezer)와 같은 입자 조작, 고해상도 현미경 등의 분야에서 매우 중요한 역할을 한다.
이 교수는 "이런 나노 소자 기술에 대한 연구 성과가 기존 광학 소자, 디스플레이, 홀로그래피 등의 광 응용뿐만 아니라 보안, 정보 코딩, 위조 방지 등 다양한 분야까지 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
한편 이번 연구는 교육부가 지원하는 한국연구재단 이공분야 대학중점연구소 지원사업을 통해 수행됐다. 결과는 성과를 인정받아 와일리(Wiley)에서 발행하는 광학/재료 분야의 국제학술지인 '어드밴스드 옵티컬 머티리얼스(Advanced Optical Materials, IF=7.125)' 온라인판 11월 호의 표지논문으로 선정됐다.
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