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광원;상기 광원으로부터 연장되어 상기 광원으로부터 입사된 빛이 통과하는 도파로(waveguide);상기 도파로에 배치되어 상기 도파로 내부의 빛의 위상을 변조시키는 복수의 변조기(modulator);상기 광원으로부터 입사된 빛을 통과시키거나 또는 흡수하는 2 차원 물질층; 및상기 2 차원 물질층에 전하를 공급하기 위한 전극;을 포함하는 일체형 OPA(Optical phase array) 소자에 있어서,상기 광원으로부터 입사된 빛은 상기 2 차원 물질층, 상기 도파로 및 상기 변조기를 통과하고, 상기 일체형 OPA 소자의 외부의 목표물에 의해 반사되어, 상기 변조기 및 상기 도파로를 통과한 후 상기 2 차원 물질층에 흡수되는 것인,일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 2 차원 물질층에 인가되는 전압에 따라, 상기 2 차원 물질층은 상기 광원으로부터 입사된 빛을 통과시키거나 흡수하는 것인, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 2 차원 물질층에 인가되는 전압에 따라, 상기 2 차원 물질층의 에너지 밴드 구조(energy band structure)에 전하 캐리어(charge carrier)가 축적(accumulation) 또는 결핍(depletion)되는 것인, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 변조기는 상기 OPA 소자로부터 방출되는 빛 또는 상기 목표물에 의해 반사된 빛의 위상을 변조시키는 것인, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 2 차원 물질층은 그래핀(graphene), 전이금속 칼코겐화물(transition metal chalcogenide), h-BN(hexagonal boron nitride), 흑린, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 것인, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 광원으로부터 입사된 빛의 파장은 750 nm 내지 2,000 nm 인, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 복수의 도파로는 Ⅳ 족 반도체 물질, Ⅲ-Ⅴ 족 반도체 물질, Ⅱ-Ⅵ 족 반도체 물질, 산화물, 질화물, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 전극은 Au, Pt, Ti, Ag, Ni, Zr, Ta, Zn, Nb, Cr, Co, Mn, Fe, Al, Mg, Si, W, Cu, 란탄계 금속, 이들의 질화물, 이들의 산화물, 전도성 고분자, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 일체형 OPA 소자는 상기 광원의 빛을 상기 목표물에 조사할 발신 안테나, 상기 목표물로부터 반사된 빛을 수신하기 위한 수신 안테나, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 안테나를 추가 포함하는, 일체형 OPA 소자
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제 1 항에 있어서,상기 일체형 OPA 소자는, 상기 도파로 상에 형성된 2 차원 물질층을 추가 포함하는 것인, 일체형 OPA 소자
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제 10 항에 있어서,상기 도파로 상에 형성된 2 차원 물질층 상에 형성된 중간층을 추가 포함하는 것인, 일체형 OPA 소자
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기판 상에 광원, 2 차원 물질층, 도파로, 및 복수의 변조기를 형성하는 단계; 및상기 2 차원 물질층 상에 전극을 형성하는 단계;를 포함하는,일체형 OPA 소자의 제조 방법
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제 12 항에 있어서,상기 일체형 OPA 소자의 제조 방법은, 상기 복수의 도파로 상에 2 차원 물질층을 형성하는 단계를 추가 포함하는 것인, 일체형 OPA 소자의 제조 방법
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제 13 항에 있어서, 상기 복수의 도파로 상에 형성된 상기 2 차원 물질층 상에 중간층을 형성하는 단계를 추가 포함하는 것인, 일체형 OPA 소자의 제조 방법
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제 12 항에 있어서,상기 일체형 OPA 소자의 제조 방법은, 상기 기판 상에 상기 복수의 도파로 또는 상기 복수의 변조기 중 어느 하나로부터 연장된, 발신 안테나, 수신 안테나, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 안테나를 형성하는 단계를 추가 포함하는, 일체형 OPA 소자의 제조 방법
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광센싱 방법에 있어서,제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 일체형 OPA 소자의 광원으로부터 외부의 목표물을 향해 빛을 방출시키는 단계;상기 외부의 목표물로부터 반사된 빛을 상기 일체형 OPA 소자의 내부로 받아들이는 단계; 및상기 일체형 OPA 소자의 내부로 받아들인 빛을 2 차원 물질층에서 흡수하는 단계;를 포함하는,광센싱 방법
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제 16 항에 있어서,상기 2 차원 물질층의 광흡수율은 상기 2 차원 물질층에 인가되는 전압에 의해 조절되는 것인, 광센싱 방법
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제 17 항에 있어서,상기 광원으로부터 입사 된 빛은 상기 2 차원 물질층을 통과하고, 상기 외부의 목표물로부터 반사된 빛은 상기 2 차원 물질층에서 흡수되는 것인, 광센싱 방법
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