Taming of random lasers /
 
무작위레이저(random laser)는 무질서한 구조에 존재하는 특이한 광모드의 공진을 통해 발진하는 레이저이며, 기존의 레이저에 비해 매우 독특한 원리 및 특성을 내재하기 때문에 고기능성 레이저로 활용할 수 있는 가능성이 높다. 하지만 무질서한 시스템의 특성상 발광 빛의 특성을 제어하는 체계적인 수단이 사실상 전무하다는 한계가 존재하였다. 본 연구에서는 무질서에 대한 체계적인 설계가 가능한 광자결정(photonic crystal) 합금 구조를 무작위 레이저에 접목하고 그 결과로 발현되는 앤더슨 국지화된 띠꼬리(band-tail) 상태를 공진모드로 활용함으로써, 제반 발광 특성을 체계적으로 제어할 수 있는 단일 모드의 무작위 레이저를 구현하였다.

Random lasers are fascinating devices due to the absence of a conventional cavity structure and their counterintuitive lasing mechanism. However, they are also notorious for their unpredictability. Despite their many unusual properties, random lasers are unlikely to achieve the ubiquitous acceptance of conventional lasers unless the underlying lasing mechanisms are thoroughly understood and their exotic properties are appropriately regulated. Lately, we have experimentally proven that photonic band-tail eigenstates, manifestations of photonic Anderson localization, are responsible for random lasing in a compositionally disordered photonic crystal platform. Herein, we demonstrate that the process of governing the band-tail states offers a unique opportunity to finally regulate random lasers.

이명재 (서울대); Ségolène Callard, Christian Seassal (Ecole Centrale de Lyon); 전헌수 (서울대)

Nature Photonics (doi:10.1038/s41566-019-0407-5)
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0407-5 
Online publication : 2019.4.9.