초단파 펄스 레이저 란?

초단파 펄스 레이저는 일반적으로 피코 초 또는 펨토초 단위로 측정되는 매우 짧은 기간에 펄스 또는 코 히어 런트 광 버스트를 생성하는 모든 유형의 레이저에 대한 일반적인 이름입니다. 피코 초는 1 조분의 1 초이고 펨토초는 피코 초 또는 1 분의 1 초보다 1,000 배 짧습니다. 초단파 레이저에 대한 이러한 스위칭 속도는 일반적인 비 펄스 레이저가 겪는 열화 효과를 극복 할 수있게합니다. 이것은 정상적인 살아있는 조직에 해를 끼치 지 않으면 서 외부 레이저 치료를 통해 신체의 바이러스를 죽이는 것과 같은 군사 기술, 데이터 통신 및 의료 과학에 응용됩니다.

2011 년 현재 현재의 초단파 펄스 레이저 기술에서 펄스 지속 시간은 모든 레이저 펄스에 대해 몇 피코 초에서 5 펨토초까지입니다. 그러나이 기술은 아토초 범위에서 초단파 펄스 레이저를 만드는 방향으로 나아가고 있는데,이 펄스는 펨토초 레이저보다 1,000 배 더 빠르게 발생하거나 1 분의 1 초마다 펄스가 발생합니다. Attosecond 레이저는 연구원들이 원자핵 주위의 전자의 움직임을 실시간으로 추적 할 수있게 해 물리학과 화학 연구 및 개발에 도움이 될 것입니다.

초기 레이저는 루비 결정을 사용하여 코 히어 런트 광 빔을 생성하는 데 기초한 반면, 펨토초 레이저는 이러한 목적으로 1986 년에 처음 생산 된 청록색 사파이어 인 티타늄 도핑 산화 알루미늄을 사용합니다. 이러한 20 펨토초 레이저로부터의 전형적인 펄스 에너지는 펄스 당 약 3 나노 줄 또는 3 십억 줄이다. 이것은 매우 적은 양의 에너지이므로 외부 방사선 소스를 사용하여 빔이 증폭됩니다. 고체 물질이 최고의 증폭기로 입증되었으며 이테르븀 유리가 가장 효과적이며 제곱 센티미터 당 최대 100 줄의 펄스를 증폭합니다. 염료 또는 네오디뮴 : 이트륨 알루미늄 가넷 결정을 사용한 초기 시도는 펄스 에너지를 1 밀리 줄에서 제곱 센티미터 당 0.5 줄로 증가시켰다.

초단 펄스 레이저를 사용하기위한 많은 잠재적 인 응용이 있습니다. 광 신호 전송을 통해 광섬유 통신을 새로운 수준으로 끌어 올려 2011 년 현재 광섬유보다 훨씬 많은 데이터를 펄스 빔으로 전송할 수있어 광대역이라는 용어가 완전히 새로운 의미를 갖습니다. 또한 표면에서 재료를 제거하고 공정에 열을 추가하지 않고도 재료를 고체에서 가스로 바꾸는 데 사용할 수 있으며, 이는 금속 및 복합 재료의 다양한 산업 절단 및 성형 공정에서 향상됩니다. 이 기술은 또한 시력이 약한 사람들의 암성 종양을 제거하거나 광학 각막을 치료하기 위해 의학에서 매우 정확한 형태의 메스 역할을한다는 이점을 제공합니다.