물은 인상적인 파장 범위를 지닌 광범위한 스펙트럼의 초연속 백색 레이저 광을 생성합니다. 연구자들은 자외선부터 원적외선까지 광범위한 파장을 포괄하는 초광대역 백색광 레이저 소스를 만드는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이러한 첨단 레이저는 광범위한 이미징, 미세화학, 통신, 레이저 분광학, 감지 및 초고속 과학을 포함한 다양한 분야에서 사용됩니다.
그러나 이러한 추구는 특히 적합한 비선형 매체를 선택하는 데 어려움을 겪습니다. 전통적인 고체 물질은 매우 효율적이지만 고전력 피크 조건에서 광손상을 받기 쉽습니다. 기체 매체는 쉽게 손상되지 않지만 일반적으로 효율성이 낮고 기술적 복잡성으로 인해 어려움을 겪습니다.
남중국 공과대학교(South China University of Technology)의 연구원들은 최근 색다른 조치를 취하여 물을 비선형 매체로 보았습니다. 수자원은 풍부하고 가격은 저렴하다. 고출력 레이저의 작용 하에서도 광학 장치가 손상되지 않습니다. 공개 액세스 저널인 Advanced Photonics Nexus에 보고된 바와 같이, 물로 유도된 스펙트럼 확장에는 강화된 자체 위상 변조 및 자극된 라만 산란이 포함되어 인상적인 478~913나노미터 범위를 포괄하는 10dB 대역폭 435나노미터의 초연속 백색광 레이저가 생성됩니다.
추가적인 혁신으로, 연구진은 강력한 2차 비선형 전력으로 알려진 주기적 극성 리튬 니오베이트(CPPLN) 결정과 물을 결합했습니다. 이번 협력으로 초연속 백색광 레이저의 주파수 범위가 확장될 뿐만 아니라 출력 스펙트럼도 더욱 평탄해졌습니다. 교신 저자인 Li Zhiyuan 교수에 따르면, "계단식 물-CPPLN 모듈은 강력한 펄스 에너지, 높은 스펙트럼 평탄도 및 초광대역폭을 갖춘 '3-하이' 백색광 레이저를 실현하기 위한 긴 수명, 높은 안정성 및 저렴한 기술 경로를 제공합니다."
이번 물-CPPLN 협력 프로젝트의 성과는 유망하다. 이 초광대역 초연속 광원은 펄스 에너지가 0.6mJ이고 1옥타브(413~907nm)에 걸쳐 10dB 대역폭을 가지며 초고속 분광학 및 초분광 이미징에 잠재력을 갖고 있습니다.
Li Zhiyuan은 다음과 같이 지적했습니다. "극단적인 스펙트럼 대역폭에 걸쳐 높은 신호 대 잡음비로 물리적, 화학적 및 생물학적 공정의 고해상도를 제공할 수 있습니다. 이는 강력한 펄스 에너지, 높은 스펙트럼 평탄도 및 초광대역폭을 갖춘 수명이 길고 안정성이 높으며 저렴한 백색 레이저를 만드는 효과적인 방법을 열어 과학 연구 및 응용 분야에서 새로운 가능성을 위한 길을 열었습니다."
컴파일된 소스: ScitechDaily