펨트초 테크놀러지 연구기구(FESTA)는 3배 고주파(THG)의 단파장 펨트초 레이저를 사용하여 대기 속에서 매우 정밀한 포토닉 결정의 제작에 성공했다. THG로 275나노미터로 단파장화하고 그 편광을 제어하여 구멍뚫기 최소 사이즈 100나노미터, 표준편차 10나노미터로 파장 이하의 초정밀 가공을 실현했다. 이로써 포토닉 결정을 만들어 진공장치를 필요로 하는 전자선 가공과 동등한 정밀도를 실현, 펨트초 레이저에 의한 포토닉 결정의 가공 실용화에 크게 접근했다. 신기술은 FESTA의 해외연구거점인 미국 松下電器의 파나소닉 보스턴 연구소가 축수했다. 파장 775나노미터의 펨트초 레이저를 THG기술로 3분의 1로 단파장화하여 미세가공에 대응시켰다. 그때 편광이 흔들리지 않도록 제어하여 가공정도를 확보할 수 있게 하였다. 일반 레이저에서는 파장 이하의 가공은 불가능하지만 펨트초 레이저는 에너지 밀도가 높은 빔 중앙부만 가공할 수 있어 파장 이하의 미세가공이 가능하다는 특징이 있다. FESTA는 작년, 2배 고주파(SHG)의 387나노미터에서 포토닉 결정을 처음으로 가공했는데, THG로 최소 100나노미터까지 미세화를 꾀했다. 실제 시작은 매립 산화막 실리콘(SOI) 기판의 실리콘 층을 전자선 로광으로 0.6마이크로미터 폭의 스트라입상 도파로로 가공, 이 미세영역에 펨트초 레이저로 1열로 늘어선 주기적인 구멍을 뚫어 1차원 포토닉 결정을 만들었다. 주기적인 구멍은 400나노미터 피치에서 10개가 늘어서고, 중앙의 1개만 600나노미터 피치로 다르게 하여 1.5 마이크로미터대 광통신 파장의 빛만 투과시키는 필터로 만들었다. 각 구멍은 가로 지름 217나노미터, 세로 지름 228나노미터로 가로세로에서 약 10나노미터의 차이 밖에 없어 완전한 동그라미에 가깝다고 한다. 이번의 필터 특성을 전자선 로광으로 만든 것과 비교해도 동등한 특성을 얻을 수 있었다. 따라서 펨트초 레이저로 가공해도 포토닉 결정의 소자성능을 설계 패러미터에 따라 제어할 수 있는 수준에 도달했다고 한다. (NK)