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나노레이저 '진짜 레이저' 판별 공식 개발… 코히어런스 임계값 직접 측정

모스크바 물리기술대, 입력-출력 파라미터만으로 임계전류 간단 계산식 제시

나노레이저는 크기(나노미터급)가 작아 코히어런트(위상일관성) 광 출력 임계점 파악이 어렵습니다. 모스크바 물리기술대(MIPT) 연구진이 레이저 주요 파라미터만으로 코히어런스를 직접 정량화하는 공식과 측정법을 개발했습니다.

임계값 판별 난제 해결

펌프 전류-출력 전력 곡선에서 임계점을 찾는 기존 방식은 '임계값 없는(thresholdless)' 나노레이저에선 특이점이 없어 불가능했습니다. 새 공식으로 모든 나노레이저(임계값 없는 것 포함)의 임계전류를 정확히 찾아낼 수 있습니다. 이 임계전류 위에서 코히어런트 복사, 아래서 비코히어런트(LED 유사) 방출.

자기발열 문제 극복과 설계 지원

나노레이저 자기발열로 진짜 임계값과 가상 임계값 구분이 중요합니다. 새 공식으로 어떤 설계든 제작 전 펌프 전류 기준 코히어런스 발현 시점 예측 가능, 원하는 특성 보장 나노레이저 설계·제작 지원. GPU·CPU 성능 향상, 광섬유 인터넷 속도 혁신, 뉴런 제어 등 통합광회로 적용 앞당길 전망.

참조: Optics Express | doi:10.1364/OE.26.033473 | MIPT

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