인공지능, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷, 모바일 전자기기의 발전과 함께 전통적인 희토류 이온 도핑 단일코어 단일모드 광섬유 증폭기가 탑재된 광통신 시스템의 전송 용량은 점차 샤논 한계에 근접하고 있으며, 광통신 시스템의 전송 용량을 확장하기 위해 새로운 재료 시스템 개발이 요구되고 있다. 희토류 이온에 비해 양자점은 폭넓은 발광 대역폭과 조절 가능한 발광 파장을 가지며, 다양한 화학적 방법으로 양자점의 발광 특성을 조절할 수 있다. 양자점 기반 광섬유 증폭기는 광대역 광증폭 특성을 나타내어 학계와 산업계의 광범위한 관심을 받고 있다. 이에 본 논문은 화학적으로 합성된 PbS/CdS 핵-껍질 양자점과 저손실 고분자를 통합하여 양자점 도핑 광섬유 증폭기를 구현함으로써 근적외선 통신 파장대에서 조절 가능한 파장과 광대역 광증폭 특성을 얻고자 한다. 본 논문은 경화된 고분자 심의 연속성에 영향을 미치는 인자와 영향 메커니즘을 연구 및 규명하였으며, 경화 전 접착제 전구체의 액면 부가 압력, 경화 수축력, 고분자 전구체와 광섬유 내벽 간 마찰력 감소, 진공 추출에 의한 인발력 증대 등을 제안하여 연속 광섬유를 획득하였다. 이를 바탕으로 열경화성 폴리디메틸실록산(PDMS)과 광경화 NOA61, NOA85 경화 접착제를 기반으로 한 심 연속 광섬유를 제작하였으며, 양자점 광섬유는 1530~1630 nm 구간에서 100 nm 이상의 이득 대역폭과 최대 6.5 dB의 최대 이득을 달성하였다. 본 연구 결과는 양자점 광섬유 소자 및 광대역 광통신 기술 발전에 기여할 것이다.

양자점; 폴리머 광섬유; 광대역 광섬유 증폭기