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집광 펨토 초 레이저가 불러일으키는 제현상을 이용한 세포 제어기술

전문가 제언: ○ 펨토 초 레이저란 1펄스 당 1미리 줄(joule)의 에너지를 가지는 레이저가 1kHz로 발진하고 있을 경우 이 레이저 광원의 평균출력은 불과 1W로 나타나지만, 그것이 펄스 폭 100펨토 초의 초단 펄스 레이저이면 펄스 중의 순간적인 도달출력은 1000만 KW에 달하고, 표준 화력발전소의 공급전력의 10배에 상당하는 피크 출력을 얻을 수 있는 것을 말한다.

○ 최근 들어 고강도 펨토 초 레이저에 의한 가공이 주목받고 있으며, 나노 초 레이저에 비해 우수한 가공특성을 얻을 수 있다. Takabashi 등은 유기분자 고체 필름에 단발의 펨토 초 펄스를 조사함으로써 그 비선형 현상에 의해 역치(閾値) 이상의 레이저 광 강도로 에지(edge) 깊이가 일정하게 되는 신규 에칭 현상을 찾아내었다.

○ 1999년 이후 펨토 초 레이저의 자동제어기술이 도입되어 소형 구동기구, 소형 고정도 위치 센서, 제어 알고리즘 등을 일체화하여 개발함으로써 1주일이 걸리던 최적화 조정시간을 30분 이내로 실현하고 있다. 그 결과 지금까지 생산성과 신뢰성에 문제가 있었던 펨토 초 레이저의 산업화가 가능하게 되었다.

○ 1995년부터 2000년까지 공표된 펨토 초 레이저 기술 관련 연구보고 중 75%는 일본의 연구자와 관련되어 있어 미국ㆍ유럽에서의 연구보고보다 월등히 많았다. 오늘날 펨토 초 레이저는 티탄 사파이어 레이저(titan sapphire laser)가 주류이나 구조가 복잡하고 고가(高價)라는 단점이 있다. 앞으로 이 레이저의 산업응용화가 크게 진전될 것으로 본다.

저자: Yoichiroh HOSOKAWA, Ryohei YASUKUNI, Takahiro KAJI, Atsushi YAMAGUCHI, Seriya IGUCHI et al
자료유형: 학술정보