• 광학세계
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• 통권144호
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• pp.16-24
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• 2013

펨토초는 1000조 분의 1초를 말한다. $10^{-15}$를 의미하는 단위명이 펨토(Femto)이기 때문에 붙여진 이름이다. 눈을 한 번 깜박이는 시간이 약 10분의 1초, 총알이 물체를 통과하는 데 걸리는 시간이 약 100만 분의 5초인 점을 감안하면 펨토초는 상상하기도 힘들 정도로 빠른 시간인 셈이다. 이런 펨토초 동안 벌어지는 물리, 화학, 생물학적 현상을 연구하는 학문이 펨토과학이며 주로 펨토초 레이저를 이용해 관찰한다. 현재 전 세계적으로 펨토초의 극히 짧은 시간에 1000조 와트(페타와트)의 고출력 레이저를 발생시킬 수 있는 광양자빔 연구시설 구축 사업이 활발하게 진행되고 있다. 국내에서는 광주과학기술원(GIST) 고등광기술연구소가 '극초단 광양자빔 연구시설 설치 운영사업(사업책임자: 이종민 교수)'을 통해 국가 대형 레이저 연구시설인 '페타와트 극초단 초강력 레이저 연구시설(PULSER)'을 최근 구축 완료했다. 이번호에서는 21세기를 이끌 신성장동력 중 하나로 각광 받고 있는 펨토과학기술의 국내 연구 현황과 페타와트 극초단 초강력 레이저 연구시설(PULSER)에 대해 자세히 소개하고자 한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.70-71
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• 2002

다이오드 여기 고체레이저(DPSSL, Diode-Pumped Solid State Laser)는 레이저 마킹기, 미세가공기, Ti：sapphire 및 각종 레이저 매질 여기, 의료기기, 그리고 군사용 계측기 등에 다양하게 사용되고 있다. 이러한 응용분야들에 효과적으로 사용되기 위해서는 레이저 출력, 빔모드, 펄스폭, 파장 등이 응용분야에 적합하도록 설계되어야 하며, 고반사율을 갖는 금속의 가공 및 마킹, 그리고 몇가지 레이저 매질의 여기원으로 사용되기 위해서는 짧은 펄스폭과 고품질을 갖는 녹색 파장의 DPSSL 개발이 필요하다. (중략)

• 광산업정보
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• 통권2호
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• pp.62-67
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• 2001

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.234-235
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• 2000

1.55$mu extrm{m}$의 파장 영역에서 동작하는 파장 가변 단일 주파수 레이저는 파장 분할 방식(WDM) 광통신 시스템, 분광학 또는 광센서 등에서의 응용 가능성을 가지고 있다. 특히, 파장 가변 단일 주파수 광섬유 레이저는 선폭이 좁고, 세기 잡음이 작으며, 출력 파워가 큰 한편, 광섬유로의 집적이 간단하다는 등의 장점을 가지고 있어 이에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 주파수 변환기와 광섬유 흡수 격자를 이용하여 긴 길이의 선형 공진기에서 구현된 파장 가변 단일 주파수 어븀 첨가 광섬유 레이저의 동작에 관하여 기술하였다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1988년도 광학 및 양자전자학 워크샵
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• pp.98-103
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• 1988

1983년 10월에 개최된 제 17차 국제도량형 총회에서 '미터는 비칭 진공속에서 299 792 458분의 1초동안 진행한 경로의 길이이다.'로 정의 됨에 따라서 미터의 현장장비인 분자의 초미세 구조 흡수선에 주파수 안정화한 레이저의 광주파수 및 진공파장이 표준선으로 추천되었다. (1) 본 연구에서는 이들 주파수 안정화 레이저 중 하나인 옥소안정화 헬륨 네온 레이저 (파장 633㎚)를 개발하고 이에 대한 연구의 결과를 기술하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.240-241
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• 2001

주파수 위상 간섭계를 이용한 전기장 재구성 방법(SPIDER)은 현재의 전자장치로 분해 해낼 수 없는 짧은 펄스의 시간적 특성을 광학적 방법을 사용하여 분해 해내는 기술이며, 다음과 같은 순서로 시간 영역의 펄스를 재구성한다 ： 1)주파수 간섭계(spectral inteferometry)를 사용하여 일정한 시간지연을 갖는 동일한 펄스 쌍을 만든다. 2)분산이 큰 물질(highly dispersive material)이나 에돌이 발 쌍(pairs of gratings)을 사용하여 크게 chirping되며 200배 전후로 펄스폭을 늘인 펄스를 생성한다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.90-91
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• 2002

강한 펄스 레이저가 렌즈에 의해 투명한 매질 속에 집광되면 가시광선 영역에서부터 적외선 영역에 걸친 넓은 파장대의 빛이 발생하게 되는데 이것을 White-Light Continuum이라고 한다. 비선형 결정인 $\beta$-BBO에 의해서도 넓은 영역의 백색광을 발생시킬 수 있다. 이러한 펄스 백색광은 Time-resolved spectroscopy에서의 Probe beam과 다양한 파장대의 펄스 레이저 발생 및 증폭을 위한 Seed pulse 등으로 응용되고 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.180-181
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• 2003

Czochralski 방법으로 KMg $F_3$：S $m^{2+}$ 결정을 성장시키고 고 분해 레이저 분광법을 이용하여, 형광특성을 조사하였다. S $m^{2+}$ 이온이 KMg $F_3$ 결정에서 $C_{4v}$, $C_{2v}$, $C_{3v}$ 및 $O_{h}$ 형광 방출 사이트를 가진다는 것을 확인하였고, 아울러 각 사이트의 에너지 준위를 구하였다. 구하였다.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.165-168
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• 1997

780 nm의 반도체 레이저, compact disk의 광 pick-up용 actuator, 그리고 4분할 photodiode를 이용하여 scanning confocal microscope를 구성하여 시료면의 높이와 재질의 차이를 측정하였다. 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 이용하여 렌즈가 장착되어 있는 actuator를 움직이면서 시료면에 레이저 광속의 초점이 항상 위치하도록 하였으며, 이 때 actuator에 흐르고 있는 전류를 시료면의 높이로 나타내어 3차원 영상으로 표현하였다. 또한 재질의 차이는 4분할 photodiode에 검출되는 합산 신호를 이용하여 컬러 프린터에 나타나는 3차원 영상의 색을 다르게 나타내었다. 전체적인 크기도 30 mm * 20 mm * 20 mm 로서 작고 간단하며 scan 영역은 최대 1.6 mm * 1.6 mm이다. 반사광의 세기를 이용한 scanning confocal microscope의 영상과 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 적분하는 방식을 이용한 scanning confocal microscope의 영상을 구하여 그 차이를 비교하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.242-243
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• 2001

고출력 펨토초 레이저 기술은 커렌즈 모드록킹 기술, Ti：sapphire 이득매질의 개발, chirped pulse amplification (CPA) 등의 도움으로 1980년대 후반부터 급속히 발전해 왔다. 생성된 펨토초 펄스의 시간적 특성을 정확히 알아내기 위한 방법들도 많이 연구되어 주파수 분해 괌게이팅(FROG)이나 주파수위상 간섭계(SPIDER) 등의 방법들이 기존의 자체상관계를 대체하게 되었다. 극초단 레이저 펄스는 넓은 스펙트럼을 갖고 첨두출력이 높기 때문에 매질이나 광학계를 지나면서 군지연분산, 자체위상변조 등의 효과에 의한 시간적 위상변화가 쉽게 생긴다. (중략)