RESEARCH TOPICS
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UIM Electromagnetic Waves
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UIM Acoustics
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Microwave Spatial Modulation
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Chiral light-matter interaction
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vdW materials & Valleytronics
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Hybrid PSTD-FDTD
PREVIOUS WORKS
Universal Impedance Matching for electromagnetic waves
- Perfect Transmission, Perfect Absorber
Perfect Transmission of White Light (2018)
이전의 연구는 빛의 수직 입사에 대해서 광주파수의 빛의 반사를 제어할 수 있는 밝힘에 있었다면, 최근에 만능 임피던스 정합(Universal Impedance Matching; UIM) 이론을 통해 빛의 입사각 및 편광 방향에 대해서도 관계없이 임피던스 정합을 이룰 수 있음을 밝혔다. UIM을 이루는 물질은 메타물질의 비국소성을 활용하여 빛의 입사각과 주파수에 대해 광학적 특성이 변화하는 성질, 즉 특별한 시공간분산(Spatio-temporal dispersion)이 요구된다. 이는 광파장의 크기보다 작은 크기의 구조를 갖는 '이중층 메타물질'의 무반사막을 통해 구현할 수 있고, 마이크로파 실험을 통해 실현 가능성을 확인하였다. 본 연구진은 실험적인 검증을 넘어서 실질적으로 활용할 수 있는 가시광 영역에서의 UIM 층을 구현하고자 한다.
Perfect Absorber in Stealth Technology (On-going)
에너지 최대전달을 통해 반사를 제어하는 기술 외에도 전자기파 에너지의 흡수를 통해 빛의 반사를 제어하는 기술이 요구되기도 한다. 여러 매질층으로 이루어진 복잡한 시스템의 경우, 전자기파의 완전 투과를 통해 첫 계면에서의 반사를 제어하기 보다는 각 매질층 계면에서의 반사를 모두 제어함으로써 무반사의 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 항공기, 함정, 그리고 미사일 등 군사용 스텔스 기술 뿐만 아니라 다양한 안테나의 성능향상, 건축물 내부의 전자파 차단 및 복잡한 전자회로의 간섭을 억제하는데에도 전자기파 흡수체가 요구된다. 본 연구진은 UIM 이론을 적용하여 기존 전자기파 흡수체연구에서 구현하지 못했던 광범위한 각도와 광대역 주파수에서 작동하는 전자기파흡수체를 구현하고자 한다.
- Previous works
Broadband Anti-Reflection for EM waves (2013)
광 반사를 최소화하기 위한 기존의 무반사 기술로는 빛의 수직 입사 및 적은 주파수 범위에서만 작동하는 한계가 있고, 광주파수의 무반사막을 설계함에 있어 정형화된 방법이 제시되지 않고 있었다. 특히 기존의 비균질 무반사막의 경우, 공간에 따른 굴절률의 최적화 분포는 시행착오를 통한 수치적인 계산을 이용하여 설계할 수 밖에 없었다. 이에 본 연구진은 광주파수에 관계없이 서로 다른 두 물질 사이에서의 임피던스 정합을 이룰 수 있음을 밝히고, 비균질의 무반사막을 설계하여 실험적으로 그 타당성을 확인하였다.
Patents
Reference