캐나다 Laval 대학의 과학자들은 전자기 스펙트럼의 가시 범위에서 펨토초 펄스를 생성할 수 있는 최초의 파이버 레이저를 개발했습니다. 매우 짧고 밝은 가시 파장 펄스를 생성할 수 있는 이 레이저는 생물 의학 및 재료 가공과 같은 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
눈에 보이는 펨토초 펄스를 생성하는 일반적인 장치는 복잡하고 비효율적이지만 파이버 레이저는 안정성, 신뢰성, 작은 설치 공간, 고효율, 저비용 및 고휘도라는 이점을 제공하므로 떠오르는 대안이 될 수 있습니다. 그러나 현재까지 그러한 레이저는 펨토초(10-15초) 범위의 지속 시간을 가진 가시 광선 펄스를 직접 생성할 수 없었습니다.
연구팀 리더인 Riel Ware는 가시 범위에서 작동할 수 있는 최초의 펨토초 파이버 레이저를 개발했다고 말했습니다. 란타나이드가 도핑된 불소 섬유를 기반으로 하는 레이저는 635나노미터에서 적색광을 방출할 수 있으며 168펨토초의 지속 시간, 0.73킬로와트의 피크 전력 및 137메가헤르츠. 또한 상용 청색 레이저 다이오드를 장치의 에너지원으로 사용하여 전체 설계를 보다 견고하고 콤팩트하며 비용 효율적으로 만들었습니다.
팀은 가까운 미래에 더 높은 에너지와 전력을 사용할 수 있다면 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있다고 언급했습니다. 잠재적인 응용 분야에는 고정밀, 고품질 생물학적 조직 절제 및 2광자 여기 현미경이 포함됩니다. 또한 펨토초 레이저 펄스를 사용하여 가공 중에 차가운 재료를 제거할 수 있습니다. 이는 공정에서 열 효과가 발생하지 않는다는 점을 감안할 때 더 긴 펄스로 절단하는 것보다 더 깨끗합니다.
다음으로 연구원들은 장치를 완전히 모놀리식으로 만들어 이 기술을 개선할 계획입니다. 즉, 개별 광섬유 구성 요소가 모두 직접 상호 연결되어 장치의 광 손실을 줄이고 효율성을 높이며 신뢰성, 소형화 및 레이저의 견고성. 그들은 또한 레이저 펄스 에너지, 펄스 지속 시간 및 평균 전력을 증가시키는 방법을 조사하고 있습니다.
