일본 후지쯔연구소는 새로운 원리에 입각, 다수의 파장을 포함하는 빛을파장마다 고밀도로 분해하는 광소자 "VIPA"를 개발했다. 이 소자는 현재 이용되고 있는 프리즘이나 회절격자등의 방법에 비해 광의 분해성능이10~20배 높아멀티미디어시스템에 필수적인 고밀도 파장다중통신을 실현시킬 수 있다는점에서 주목된다.
기존의 파장이 다른 빛을 분해하기 위해 프리즘이나 회절격자가 이용됐는데고밀도파장 다중통신등 파장을 고도로 이용하는데는 분해성분이 다소 불충분하다.
이에 대해 후지쯔연구소가 새로 개발한 소자는 기존의 것에 비해 분해성능이훨씬 높다는 게 특징이다.
새로운 소자는 두께가 0.1mm정도로 얇은 글라스와 거기에 광을 압축해 넣기위한 렌즈로 구성되며 다음의 원리로 작동된다.
우선 글라스판의 단면에 빛이 95% 반사해 5%만 투과하도록 처리한다. 반대의면에서는 면을 두개의 영역으로 나눠 어느 한쪽의 절반에서는 빛이 1백%반사하게 처리하고 나머지 절반에서는 1백% 투과하도록 처리한다.
이 결과 빛은 표측면의 광반사 처리영역과 광투과 처리영역의 경계 근처에특정 각도로부터 한 방향만으로만 집광하는 렌즈를 통해 압축된다.
이 때 빛은 투과부로부터 글라스판 내부로 들어가고 이후는 이측면(95%반사)과 표측면의 1백% 반사부분 사이에서 왕복한다.
한번 왕복할 때마다 빛의 일부는 이측면을 투과해 나가게 된다.
이렇게 해서빛을 글라스판의 이측방향에서 보면 일정 간격으로 나열한 다수의 발광원으로부터 위상이 갖춰진 빛이 나오고 있는 것처럼 보인다.
이들 다수의 빛은 특정 각도의 방향으로 진행되는 경우만 간섭효과에 의해서서로 강해지기 때문에 실제로 글라스판으로부터 나오는 빛은 한쪽 방향으로진행하는 한개의 광선이 된다.
게다가 빛의 파장이 변하면 간섭조건이 변하기 때문에 광선의 진행각도는빛의 파장에 따라서 미묘하게 변한다. 이같은 원리를 통해 파장이 다른 빛을분해할 수 있는 것이다.
후지쯔연구소는 이같은 원리에 근거해 소자를 시험제작해 실험했다. 그 결과현재 전세계적으로 널리 사용되고 있는 통상의 회절격자에 비해 분해성능(각도분해)이 10~20배 높다는 것을 확인했다.
이와 함께 파장다중통신으로 응용하면 0.8mm간격으로 10파장다중이 가능하다는 결과도 얻었다.
<신기성기자>