0.1 dB/km 이하 광대역 광섬유
Broadband optical fibre with an attenuation lower than 0.1 decibel per kilometre
M. N. Petrovich, Eric Numkam Fokoua, Yong Chen 외 5인·Nature Photonics·발표 2025.09· 61 인용
최근 1년 61회 인용· 떠오르는 연구
한국어 핵심 요약
광통신에서 넓은 스펙트럼 범위에 걸쳐 낮은 손실로 전자기파를 전송하는 적합한 도파관 기술은 핵심 요소입니다. 지난 40년간 실리카 기반 광섬유의 감쇠 및 스펙트럼 대역폭은 크게 변하지 않았으며, 최신 기술은 0.14 dB/km 및 0.2 dB/km 미만에서 26 THz의 값을 제공했습니다.
본 연구에서는 기존의 고체 유리 코어 대신, 정교하게 설계된 유리 미세구조로 둘러싸인 공기 코어를 특징으로 하는 혁신적인 미세구조 광 도파관을 개발했습니다. 이 접근 방식은 감쇠 및 기타 신호 저하 현상을 줄이는 동시에 전송 속도를 45% 증가시킵니다.
측정 결과, 이 도파관은 1,550 nm에서 0.091 dB/km의 손실을 보였으며, 66 THz 대역폭 내에서 0.2 dB/km 미만의 손실을 유지하여 전례 없는 전송 대역폭과 감쇠 특성을 나타냈습니다. 이는 기존 광섬유의 한계를 뛰어넘는 성능입니다.
이 기술은 이론적으로 추가적인 손실 감소를 지원하며, 더 넓은 대역폭 증폭기가 존재하는 파장에서 작동할 수 있습니다. 이는 장거리 통신 및 레이저 빔 원격 전송 분야에 새로운 시대를 열 잠재력을 가지고 있습니다.
섹션 미리보기
연구 배경
광통신에서 전자기파를 낮은 손실로 넓은 스펙트럼 범위에서 전송하는 도파관 기술은 매우 중요합니다. 지난 40년간 실리카 기반 광섬유의 감쇠 및 스펙트럼 대역폭은 큰 변화 없이 각각 0.14 dB/km 및 0.2 dB/km 미만에서 26 THz 수준에 머물렀습니다.
핵심 발견
본 연구는 공기 코어와 정교한 유리 미세구조를 가진 혁신적인 광 도파관을 개발했습니다. 이 도파관은 1,550 nm에서 0.091 dB/km의 손실을 기록했으며, 66 THz 대역폭 내에서 0.2 dB/km 미만의 손실을 유지하여 전례 없는 성능을 보였습니다.
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