국내 연구진이 원자의 이온화 현상을 이용해 레이저 빛 모양을 관찰하는데 성공했다.
기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 레이저과학연구단의 아토과학그룹(리더 김경택 GIST 물리광과학과 교수)이 새로운 레어저 펄스 파형 측정법인 '팁토(TIPTOE)'를 개발해 매우 짧은 진동 폭의 레이저를 관찰하는데 성공했다고 9일 밝혔다.
레이저는 전자기파의 일종으로 전기장과 자기장이 합쳐져 진동하는 모양을 보인다. 이 진동 모양은 빛 자체 정보 및 다른 물질과 만나 상호작용하는 정보까지 담고 있는 주요 측정 대상이다. 그러나 기존 파형 측정 방법은 측정 레이저 색이 적거나 실험 환경 조성이 어렵다.
연구팀이 개발한 팁토는 두 가지 종류의 레이저 펄스를 이용한다. 전기장이 강한 것과 약한 것을 시간차를 두고 공기분자에 입사해 생기는 이온 변화량으로 레이저 펄스의 모양을 가늠하는 방식이다.
세기가 다른 두 종류의 펄스 진동을 겹치면 200아토초(100경분의 1초)의 짧은 시간 동안 공기 분자에서 터널링 이온화현상이 발생하는데, 이온화 변화량 그래프가 극초단 레이저 펄스의 파형과 같다.
연구팀은 기존 레이저 측정 방법과 새로운 팁토 측정값을 비교한 결과 팁토 측정법이 정확하게 레이저 파형을 관찰할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.
김경택 리더는 “극히 짧은 극초단 레이저 펄스를 측정하는 방법을 찾았다”면서 “이미 관련 특허를 보유해 레이저 전문 업체로부터 사업화 제안도 받았다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
