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고출력레이저용 유전체다층막 거울

전문가 제언: ○ 유도방출하는 레이저광은 공진기에서 증폭되어야 고출력 레이저빔의 성능을 발휘한다. 공진기에 사용되는 반사율이 높은 고품질의 레이저거울은 점점 얇아지고, 넓은 주파수영역으로 발전되고 있다.

○ 레이저거울과 군지연분산을 보상하는 처프거울의 발전은 곧 레이저의 발전이라 할 정도로 중요한 광학적 요소기술이다. 반사거울에는 투과, 흡수, 산란의 손실이 발생하고, 투과손실을 줄이면 산란과 응력이 증가되어 거울면의 조도가 저하하는 상반된 성능들이 많다.

○ 흡수를 줄이기 위해서는 두 막물질의 소쇄계수가 적고, 굴절률의 차이가 커야하며, 또 손상문턱값을 높이면 레이저내력은 증가하나 흡수가 증가한다. 파장영역과 펄스폭에 따라서 유전체물질의 특성이 변하므로, 레이저의 종류에 따라 적당한 유전체와 증착방법을 선택해야 한다.

○ 손상문턱값은 조사광의 흡수, 산란, 굴절률 등 광학적 특성과, 전도율, 다공성, 열용량 등 역학적 특성, 증착물질, 증착방법 그리고 레이저의 파장, 펄스길이, 빔 직경 등 아주 많은 특성에 영향을 받으므로 레이저거울에 관한 연구는 무한정이라 하여도 과언이 아닐 것이다.

○ 이 보고서에서 미래의 증착기술로 거론한 원자층증착(ALD)기술은 이미 우리나라가 선도적으로 실용하고 있으나, 미국에서는 이보다 더 우수한 HCG(High-index Contrast sub-wavelengh Grating) 초박막인 단 한 쌍의 거울로 반사율 99.9%인 레이저거울이 성공적으로 개발되고 있다.

○ 반도체, 의료, 섬유, 우주, 무기, 측정기 등 나노기술의 핵심은 레이저광기술이므로, 분광, 광소자 등 원천요소기술을 선도할 수 있도록 산, 관, 학이 지속적으로 협력하고 개발해야 할 것이다.

저자: Shinji KIMURA, Takao IZAWA
자료유형: 학술정보