상업용 펨토초 레이저는 광학 장치와 해당 마운트를 기판에 배치하여 제조되며, 이는 광학 장치의 긴밀한 정렬이 필요합니다. 그렇다면 유리로만 펨토초 레이저를 만드는 것이 가능할까요? 로잔에 있는 스위스 연방 기술 연구소의 과학자들은 광학 저널 최신호에 따르면 신용 카드 크기보다 크지 않고 정렬이 더 쉬운 레이저를 사용하여 이러한 작업을 수행했습니다.
이미지 과학자들은 유리 기판에 기가펨토초 레이저를 제작했습니다.
유리는 기존 기판보다 열팽창이 낮기 때문에 안정적인 재료이기 때문에 연구원들은 유리를 기판으로 선택하고 상업용 펨토초 레이저를 사용하여 레이저의 기본 구성 요소를 정밀하게 배치하기 위해 유리에 특수 홈을 에칭했다고 말했습니다. 마이크론 규모의 정밀 제조에서도 홈과 부품 자체가 레이저 품질의 정렬을 달성할 만큼 정밀하지 않습니다. 즉, 거울이 아직 완전히 정렬되지 않았으므로 이 단계에서는 유리 장치를 레이저로 사용할 수 없습니다.
따라서 연구원들은 펨토초 레이저가 조명될 때 거울을 국부적으로 비틀는 미세 기계적 굴곡이 있는 홈에 거울이 위치하도록 에칭을 추가로 설계했습니다. 이런 방식으로 거울을 정렬한 후, 그들은 결국 안정적인 소규모 펨토초 레이저를 만들었습니다.
작은 크기에도 불구하고 레이저는 약 1kW의 최대 출력을 가지며 200펨토초 미만의 펄스를 방출합니다. 이 시간은 빛이 사람의 머리카락을 통과할 수 없을 정도로 짧습니다.
레이저-물질 상호 작용을 통해 자유 공간 광학 장치를 영구적으로 정렬하는 이 방법은 나노미터 이하 규모까지 극도의 정렬 해상도를 갖춘 다양한 광학 회로로 확장 가능합니다.
