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홀로그래픽 레이저 가공에 의한 유리의 구조개질

전문가 제언: ○ 모드 잠금(Mode lock)이라는 기법으로 짧은 시간 간격의 펄스 열(Pulse train)로서 펨토초 광 펄스를 발생시키고 CPA(Chirped pulse Amplifi-cation)이라는 방법으로 오늘날의 고출력 펨토초 레이저의 생성이 가능하다. 비선형 광학현상 기반 삼차원 형상 및 광자결정 가공 등의 분야로 응용분야가 확대되고 있다. 또한 본고에서 취급한 2차원 홀로그래픽에 프레넬 렌즈의 패턴을 삽입함으로써 고효율, 고정도로 3차원 일괄 가공한 것은 매우 중요한 기술이다. 최근 일본에서는 이런 기술들 이 입체영상 홀로그램 디스플레이의 개발에 까지 접목되어 양안 시차방식이 안고 있는 3D 문제점을 해결한 홀로그램TV를 2022년 까지 개발할 계획을 갖고 있다.

○ 펨토초 레이저는 극도의 높은 첨두 출력(?10GW) 프로세스에 의해 가공물질이 무제한이고 비열적 성질 때문에 정밀 미세가공이 가능하다. 기존의 레이저 가공법으로는 불가능하였던 투과물질 내부에 마이크로 크기의 패턴을 3차원으로 초정밀 가공할 수 있어 광통신 분야, 나노 및 바이오(Bio-MEMS, Bio-chip, LoC 등)관련 산업에도 활발한 응용이 이루어지고 있다. 또한 IT, BT, NT, ET와 함께 펨토 과학과 펨토기술에 대한 연구가 미국, 일본, EU, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다.

○ 고려대 기술지주회사와 조인트 벤처 파트너로 이오테크닉스가 2011년 합작 설립한 펨토라이트는 앞으로 유기발광다이오드(OLED)패널과 솔라셀 가공에 필요한 펨토초 레이저 발생장치(1035nm 중심파장에서 펄스 폭이 대략 100fs이고 펄스 반복률이 10MHz인 발진기와 이를 이용한 50W급 증폭기)를 개발 공급하고 이오테크닉스는 이 모듈을 사용한 고출력 레이저 장비생산에 나서고 있다.

○ 펨토 초 레이저를 이용한 가공기술 및 응용연구는 광주과학기술원의 고등 광기술연구소, 한국표준과학연구원 광기술표준부, 연세대, KAIST, 성균관대, 서울대, 고려대 등에서 활발히 연구되고 있으며 한국레이저 가공학회지, 한국정밀공학회지, 한국광학회지 등을 통해 연구결과들이 발표되고 있어 정부의 관심과 산학연의 협력을 통해 가까운 장래에 21세기 창조기술의 하나인 펨토 광기술 선진국에 진입할 수 있기를 바란다.

저자: Kiyotaka Miura, et al.
자료유형: 학술정보