<해외과학화제>무한의 광대역을 약속하는 옵토칩

전기신호를 순식간에 광신호로 바꾸고 그것도 전력소비가 거의 없는 옵토칩(Opto Chip)이 미국 대학연구팀에 의해 개발돼 데이터 처리에 새로운 이정표를 제시했다.

이에 따라 방대한 분량의 자료를 다운받아야 하는 인터넷 서핑도 한결 수월하게 됐다.

과학전문지 「사이언스」는 최근 미국 워싱턴대학 교수이자 남캘리포니아대학 화학과 교수인 랠리 달튼 박사팀이 개발한 초당 100GB의 속도로 전기신호를 변환해 빛을 전송할 수 있는 이른바 옵토칩을 소개했다.

변조기(Modulator)의 하나인 옵토칩은 아무리 큰 파일이 있어도 컴퓨터가 다운로드하는 것을 기다리지 않은 채 실시간 통신이 가능하도록 한 것으로 전화의 음성신호, 컴퓨터의 데이터, TV신호 등 어떤 타입의 신호라도 광파이버에 실어 거의 손실 없이 전송할 수 있으며 무한의 대역폭을 갖고 있다고 연구팀인 밝혔다.

이에 따라 실용화될 경우 데이터 전송문제로 고민해 온 인터넷TV는 물론 기존 방송을 인터넷에서 일반TV처럼 볼 수 있는 날도 얼마남지 않았다.

이는 사회의 존재양식 모두를 바꿀 가능성이 있다.

이 변조기는 전기신호를 코드화해 정보를 옮기는 광빔으로 만드는 것으로 일종의 번역기처럼 작동하는 데 정보를 광대역에서 대량으로 취급할 수 있고 전기는 거의 소비하지 않는 것이 장점이다.

연구팀은 이 기술개발을 위해 특별한 전기-광학적 특성을 갖고 있는 발색단이라고 불리는 유기원자단을 폴리머 매트릭스에 짜넣어 사용하는 방법을 시도했다. 그동안 전기장의 영향으로 서로 간섭되는 문제를 해결하지 못했으나 연구팀은 폴리머 매트릭스의 격자를 크게 해 발색단의 거리를 멀게 만드는 등 폴리머의 구조를 바꿔 전기장의 간섭이 없도록 했다.

현재의 광변조기는 대부분 Li-Nb 결정을 사용하고 있는데 연구팀은 새로운 변조기가 용량이 크고 적은 전압이 드는 장점 외에도 고밀도로 채워져도 광학적 에너지의 손실이나 과열이 없어 현재 사용되는 소자들보다 통신기기에 통합하기 쉬운 장점을 갖고 있다고 강조했다.

<과학기술팀>