일반기술

이진 근접장 홀로그램의 3차원적 저장 및 재생 시스템 및 그 방법

본 기술은 근접장 홀로그램의 기록밀도를 높이기 위한 목적으로 이루어졌다. 근접장 홀로그램은 진행파 신호빔 뿐만 아니라 에버네슨트(evanescent)파의 형태로 공기 중에서 급격히 감소하는 근접장 신호빔까지 기록하여 재생하는 기술로서, 기존의 홀로그램이 가지고 있던 재생 빔 크기에 있어서의 회절 한계나 저장할 수 있는 정보의 크기 제한을 극복할 수 있다. 기존의 근접장 메모리는 저장 대상인 신호원에서 수~수십 nm 떨어져 있는 저장물질의 표면에 정보를 기록하는 것이 보통이다. 본 기술에서는 그 이상의 거리에서, 즉 저장물질의 표면이 아닌 저장매질 내부에서도 저장 및 재생이 가능한 이진 근접장 홀로그램의 방법을 제시한다. 실제 실험으로 저장물질의 표면에서 2 mm 정도 떨어진 곳에서도 근접장 홀로그램이 저장될 수 있음은 물론 3차원적으로도 다층적 방식으로 저장될 수 있음을 보여준다.1) 근접장 주사 현미경과 같은 회절한계 이하의 극미세 패턴 광 신호를 기록 매질에 수십 nm 수준까지 근접시켜서 저장시킨다. 2) 레이저 광원의 근접장 신호빔을 기준파와 간섭시켜서 홀로그램을 기록하며, 이는 기준파의 위상 공액 빔을 재생파로 이용하여 원래의 정보를 근접장 주사 현미경과 같은 출력단으로 재생해 내게 된다.3) 기록 매질의 표면뿐만이 아니라 매질 내부에까지 근접장 신호빔이 진행파로 변화해서 전파해 나갈 수 있으며, 이것이 기준파와의 상호 작용을 통해 근접장 신호의 3차원적인 기록/재생을 가능하게 한다.4) 재생 시의 위상공액 빔은 평면파의 역방향 진행 또는 기타 위상공액 빔 생성기술을 이용할 수 있다.5) 기존 기술동향: 기존 홀로그래픽 저장 및 재생 기술은 주로 회절 한계의 범위 이내에서 광정보를 저장하고 재생하는 제약을 가지고 있었다. 따라서, 이러한 홀로그래피 기술을 광메모리 기술에 적용할 경우, 광파의 파장에 비해 비교적 큰 기록 부피를 가지는 체적 홀로그래픽 메모리 기술로 밖에 구현을 할 수 없었다. 제안된 근접장 홀로그램 저장/재생 방식은 이를 극복하는 새로운 메모리 구현 방법을 제공한다. 또한 근본적으로 회절한계 이하의 구조를 기록/재생한다는 성질은 기존의 광파에 기반한 미세 패터닝 기술들의 한계를 극복하게 해준다는 의의를 가진다.※ 본 기술은 금속 코팅된 홀로그램 매질을 이용할 경우 그 기록 및 재생 성능을 더욱 향상시킬 가능성이 있으며, 이는 bio 정보의 기록/재생 또는 자극에 유용하게 이용될 수 있다.