과학자들은 단기간에 많은 에너지를 생성할 수 있는 새로운 유형의 레이저를 개발했으며 이는 안과 및 심장 수술 또는 미세 재료 공학에 잠재적으로 응용할 수 있습니다. 시드니 대학의 광자 광학 과학 연구소 소장인 Martin De Steck 교수는 "이 레이저의 특징은 펄스 지속 시간이 1조분의 1초 미만으로 줄어들 때 에너지도 " 순간 "이는 피크에서 짧고 강력한 펄스가 필요한 재료를 처리하는 데 이상적인 후보입니다. 한 가지 응용 프로그램은 눈에서 물질을 부드럽게 제거하는 데 의존하는 각막 수술일 수 있습니다. 이 수술은 표면을 가열하거나 손상시키지 않는 강력하고 짧은 광 펄스를 필요로 합니다. 연구 결과는 네이처 포토닉스(Nature Photonics) 저널에 게재됐다. 과학자들은 통신, 계측 및 분광학에서 흔히 볼 수 있는 단순한 레이저 기술로 돌아와서 이 놀라운 결과를 얻었습니다. 이 레이저는 장거리에서도 모양을 유지하는 광파인 "고독"파라는 효과를 사용합니다. 솔리톤은 19세기 초에 처음 발견되었지만 빛 속에서가 아니라 영국 산업운하의 파도 속에서 발견되었습니다. 수석 저자인 물리학부의 Antoine Runge 박사는 다음과 같이 말했습니다. 그러나 이러한 솔리톤을 생성하는 레이저는 제조하기 쉽지만 큰 영향을 미치지는 않습니다. 제조에 사용되는 고에너지 광 펄스를 생성하려면 완전히 다른 물리적 시스템이 필요합니다. 이 연구의 공동 저자이자 미국 Nokia Bell Labs의 실리콘 포토닉스 책임자인 Andrea Blanco-Redondo 박사는 다음과 같이 말했습니다. 솔리톤 레이저는 이러한 짧은 펄스를 달성하는 가장 간단하고 비용 효율적이며 가장 강력한 방법입니다. 그러나 지금까지 전통적인 솔리톤 레이저는 충분한 에너지를 제공할 수 없었고 새로운 연구는 솔리톤 레이저를 생물 의학 응용 분야에서 유용하게 만들 수 있습니다. 이 연구는 2016년 순수한 4차 솔리톤의 발견을 발표한 시드니 대학의 광자 광학 과학 연구소 팀이 수립한 초기 연구를 기반으로 합니다. 레이저 물리학의 새로운 법칙 일반 솔리톤 레이저에서 빛의 에너지는 펄스 폭에 반비례합니다. E=1/Ï' 방정식으로 빛의 펄스 시간을 반으로 줄이면 두 배의 에너지를 얻을 수 있음이 증명됩니다. 네 번째 솔리톤을 사용하면 빛의 에너지는 펄스 지속 시간의 세 번째 거듭제곱, 즉 E=1/Ï„3에 반비례합니다. 즉, 펄스 시간을 절반으로 줄이면 이 시간 동안 전달하는 에너지가 8배가 됩니다. 연구에서 가장 중요한 것은 레이저 물리학의 새로운 법칙에 대한 증명입니다. 연구는 E=1/Ï„3으로 증명되었으며, 이는 미래에 레이저가 적용되는 방식을 바꿀 것입니다. 이 새로운 법칙을 확립했다는 증거는 연구팀이 더 강력한 솔리톤 레이저를 만들 수 있게 해줄 것입니다. 이 연구에서는 1조분의 1초만큼 짧은 펄스가 생성되었지만 연구 계획에서는 더 짧은 펄스를 얻을 수 있습니다. 연구의 다음 목표는 펨토초 펄스를 생성하는 것인데, 이는 수백 킬로와트의 피크 전력을 갖는 초단파 레이저 펄스를 의미합니다. 이러한 유형의 레이저는 높은 피크 에너지가 필요하지만 기판이 손상되지 않은 경우 레이저를 적용할 수 있는 새로운 방법을 열 수 있습니다.
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