NEWS 1999년 5월

KAIST/한국전광,
광파장 변환기술과 소자 개발

고출력 레이저광을 원하는 파장의 빛으로 바꿔 의료, 연구, 통신, 국방분야 등에 활용할 수 있는 파장변환기술과 광자장 변환용 단결정 소자가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST) 비선형광학물질 연구실 윤춘섭 교수(물리학과)팀은 한국전광(대표 채진석)과 공동으로 광파장 변환용 핵심 비선형광학소재인 삼붕산리튬(LBO:LiB₃O5) 단결정을 세계 최고수준으로 개발하는 데 성공했다고 발표했다.

이번에 윤 교수팀이 개발한 LBO 단결정은 고품질, 대구경(35×35×30㎜³)제품으로 광투과 영역이 160㎚∼3.5㎛로 넓고 광손상 값이 25GW/㎝², 1㎱로 높으며 습기에 강하고, 기계적 강도가 큰 장점을 갖고 있다. 특히 윤 교수팀은 대구경 LBO 단결정 성장기간을 기존의 28일에서 10일로 크게 단축하고 결정결함전위밀도(dislocation density)도 ㎝²당 10이하인 고품질로 성장시키는 데 성공했다.

윤 교수팀은 이 기술을 국내와 미국에 각각 특허 출원 중이며, 한국전광과 LBO 파장 변환소자를 개발, 시작품 제작을 완료하고 상품화 단계에 있다.

LBO 단결정을 이용한 광파장 변환소자는 2, 3차 조화파 발생을 이용해 단파장의 빛을 만들거나 광 파라메트릭 발진을 이용해 파장을 연속적으로 변화시킬 수 있는 광원을 만들 수 있어 고출력 레이저의 빛을 원하는 의료, 연구, 산업, 계측, 국방 등 다양한 분야에 활용할 수 있다.

파장변환 광소자의 세계 시장규모는 연간 2000만달러로 중국의 카시스사와 캐스텍사가 세계 시장의 약 90%를 점유하고 있다. 국내시장 규모는 올해기준 약 10억원 규모로 전량 수입에 의존하고 있다.

윤춘섭 교수는 『이번에 개발한 기술은 생산과정에서 인건비가 차지하는 비중이 낮아 우리보다 상대적으로 인건비가 싼 중국과도 충분히 경쟁할 수 있으며 LBO 단결정 성장기간을 단축시킬 수 있는 보유기술을 사용함으로써 생산단가면에서도 경쟁력을 가질 수 있다』고 밝혔다.