파면 제어와 원자파 홀로그래피(Wave Front Control and Atomic Wave Holography)

전문가 제언

□ 양자론의 현상에서 미시적인 공간적 범주에서 일어나는 것과 다수의 입자로 된 거시적 체계에서 입자의 드브로이파(de Broglie wave: 물질파)가 거시적인 공간적 범주까지 확장됨으로써 일어나는 것이 있다. 스핀 자기 모멘트는 미시적 공간 범주에서 일어나는 예이고, 초전도 현상과 액체 헬륨의 초유동은 입자의 드브로이파가 거시적인 공간적 범주까지 확장되어 일어나는 예로 거시적 양자 현상이다.

□ 1948년 영국의 과학자 Dennis Gaber가 홀로그래피를 창안하여 1971년 노벨 물리학상을 수상하였다. Dennis Gaber는 전자 빔으로 물체의 홀로그램(화상을 사진에 기록한 것)을 만들고, 이것을 간섭광의 빔으로 조명하여 전자 현미경의 해상도를 증진시킬 수 있다고 생각하였다. 작은 바늘 구멍에 빛을 집중시킴으로써 어느 정도의 간섭광은 얻었지만, 이것을 홀로그래피에 이용하기에는 광도가 너무 적었다. 1961년 He-Ne 레이저가 발표됨으로써 레이스에 의해 Dennis Gaber의 제안이 실증되었고, 오늘날의 홀로그래피로 재발견되었다.

□ 레이저는 높은 간섭도와 광도를 갖고 있다. 많은 레이저 광선 중에서 연파(CW) 레이저와 펄스 레이저가 홀로그래피에 많이 이용된다. 연파 레이저는 순색에 가까운 밝고 연속적인 빔을 방사하고, 펄스 레이저는 매우 강렬하여 약 10-8초 동안만 지속하는 짧은 섬광을 방사한다. 미국의 과학자 레이스(E. Leith)는 연파 레이저를 홀로그래피에 이용하여 상당한 성과를 거두었으며, 이것은 홀로그래피의 활용을 광범하게 확장시키는 계기가 되었다.

□ 본고에서는 원자파 광학 응용으로 홀로그램을 이용한 원자파 조절과 전계에 의한 원자파 위상 제어 및 양자 반사 홀로그래피 등 원자파 홀로그래피 기술에 대해서 서술하였다. 홀로그래피는 홀로그램을 구성하는 셀의 크기가 분해능의 한계이다. 그러나 정전 렌즈 등과 조합시키면 이론적으로는 드브로이파장 정도의 패턴을 형성할 수 있다. 원자의 거대 양자 반사도 알려져 반사형 홀로그램에 의한 재생도 실현되고 있다. 순수 물리의 레이저 냉각으로 원자파 홀로그래피에 실용화할 수 있는 광학 기술이 향후 더욱 발전되기를 기대해 본다.

저자

Jun-ichi FUJITA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2004

권(호)

32(7)

잡지명

레이저연구(D212)

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

450~456

분석자

오*섭

분석물

• 파면 제어와 원자파 홀로그래피.pdf [189,372 byte]

이미지변환중입니다.