공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM)는 광장 제어를 실현하는 핵심 장치입니다. 본 논문에서는 실리콘 기반 액정(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)에 서브파장 금 나노격자를 삽입하여 구성한 SLM(G-LCoS) 장치 모델의 반사 위상 특성을 연구하였습니다. 이 장치 모델은 ITO 투명 전도층과 액정으로 구성된 G-LCoS 내 서브파장 금 나노격자의 비대칭 경계를 가집니다. 먼저 산란 행렬 원리를 이용하여 서브파장 금 나노격자의 반사 위상 계산식을 제시하였고, 다음으로 하부 액정의 유효 굴절률 계산식을 나타내었습니다. 이를 바탕으로 TechWiz 3D 소프트웨어를 활용하여 인가 전압 하에서 금 나노격자 하부 액정의 지향 벡터 변화를 시뮬레이션하고, 금 나노격자 하부 액정 유효 굴절률 변화값을 제시하였습니다. 얻어진 유효 굴절률 데이터를 FDTD Solutions 소프트웨어로 가져와 해당 장치 구조에 대한 관련 시뮬레이션 실험과 결과 분석을 수행하였습니다. 상부 ITO의 분산 현상, 금 나노격자 높이 변화 및 다양한 전압에서의 액정 유효 굴절률 값을 종합적으로 고려하여 가시광 영역 내 다중 파장에 대해 근접한 <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">2</mn><mi mathvariant="normal">π</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5F1EDD5B-4ED1-4d7b-A57F-2A84A202BEDA-M001.jpg"/><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5F1EDD5B-4ED1-4d7b-A57F-2A84A202BEDA-M001c.jpg"/></alternatives></inline-formula> 위상 변조를 구현하였습니다. 본 연구에서 다룬 장치는 AR/VR 디스플레이 시스템 및 홀로그램 비디오 디스플레이 최적화에 새로운 아이디어도 제공합니다.

서브파장 금속 격자; 산란 행렬; 액정 유효 굴절률; 위상 변조; 공간 광 변조기