광학 및 양자전자
1952년에 창립되어 60년이 넘는 오랜 역사를 가지고 있는
한국물리학회에 오신 것을 환영합니다.
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광학은 빛에 대한 근원을 물리적으로 이해하고자 하는 물리학의 핵심 연구 분야로써 빛의 파동성과 입자성에 대한 깊은 사고로 양자 역학의 태동하게 만든 물리학 분야임.
레이저는 광학 전 분야에 걸쳐 사용되는 기본적인 광원으로 분광학, 측량학, 이미징, 디스플레이, 광통신, 반도체 리소그래피 등 전통적인 연구 및 응용 분야 뿐 아니라 최근 들어 양자 광학 및 양자 컴퓨터 등의 광원으로도 광범위하게 연구가 이루어지고 있음
물질의 초고속 현상과 극한 물리 환경에서의 상호작용을 연구하기 위하여 극초단 레이저 개발과 이를 활용한 응용 연구가 이루어지고 있음.
원자/분자와 빛 간의 상호작용 중 빛의 세기가 강해지면서 입력된 광의 세기에 선형적인 응답이 아닌 이차 혹은 삼차의 비선형적인 응답을 활용한 응용 연구가 이루어지고 있음.
나노포토닉스는 파장 이하의 스케일을 가지는 광학 구조와 빛과의 비정상 상호작용(회절, 산란, 공명 등)을 연구하는 학문임. 제작·합성 기술의 꾸준한 발전에 힘입어 나노포토닉스의 주요 파장 대역이 기존의 적외선 영역에서 가시광 및 자외선 영역으로 이동하고 있고, 스펙트럼의 확장에 맞추어 응용 분야의 범위가 점차 확대되고 있는 추세임.
테라헤르츠 포토닉스(THz Photonics)는 0.1-15 THz의 주파수를 가지고 있는 테라헤르츠파(THz wave)를 기반으로 함. 테라헤르츠파는 기존의 광학 영역과 전파의 특성을 동시에 지니면서도, 높은 투과성을 지니고 있어, 바이오, 의료, 환경, 소재, 반도체, 보안, 통신 등 다양한 응용성을 가지고 있음. 최근 들어, 5G/6G 차세대 통신 주파수로 개발 중이며, 관련 광원 및 검출기 개발, 각종 소재 및 소자 개발이 활발히 이루어지고 있음.
바이오포토닉스(Biophotonics)는 빛을 이용하여 생물 시료를 조사하고 조작하기 위한 기술을 개발하는 학문 분야임. 연구 대상으로는 생체분자, 세포, 생체조직, 그리고 인체에 이르기까지 모든 생물학적 객체를 대상으로 하며, 연구 분야는 생물학적 메카니즘을 탐구하는 기초연구에서부터 임상 활용을 위한 의료기술에 이르기까지 매우 다양함.
양자광학은 빛의 기본입자인 광자가 원자 및 분자 및 광자와 상호작용하는 방식을 양자역학적 관점에서 설명하는 원자-분자-광물리학의 한 분야임. 광자의 흡수와 방출과 얽힘 및 순간이동과 같은 양자역학의 반 직관적 예측을 구현하는 데 사용됨. 단광자 상태, 광자간의 얽힘상태, 다광자 간섭현상, 빛의 스퀴즈 상태(squeezed state), Hong-Ou-Mandel 간섭현상 등 다양한 양자광학 현상을 바탕으로, 양자통신, 양자 전송, 양자 이미징, 양자센싱, 양자 시뮬레이션, 양자 컴퓨팅 등의 다양한 양자정보과학 기술이 개발됨.
렌즈와 반사경은 광학 전 분야에 걸쳐 사용되는 필수 부품으로 전통적으로 많이 연구되어 왔을 뿐만 아니라 최근 들어 측정 및 가공기술의 발전으로 직경 수 마이크로미터의 초소형 렌즈에서 직경 수 미터의 초대형 반사경까지 광범위한 연구 개발이 이루어지고 있음
