제목 근적외선 펨토초 레이저 및 이광자 바이오 영상 기술
분류 생명공학/바이오 판매자 류지원 조회수 53
용량 1.49MB 필요한 K-데이터 1도토리
파일 이름 용량 잔여일 잔여횟수 상태 다운로드
근적외선 펨토초 레이저 및 이광자 바이오 영상 기술.pdf 1.49MB - - - 다운로드
데이터날짜 : 2021-10-01 
출처 : 정부산하기관 
페이지 수 :

Ⅰ. 서론 대한민국 반도체 기술의 비약적인 발전으로 인 해 일반인들에게 ‘나노(Nano)’라는 단어는 이제 익 숙하게 되었지만, ‘펨토(Femto)’라 단어는 아직 생 소하다. 하지만, 빛을 연구하는 광학 분야에서 ‘펨토’라는 단어는 아주 중요하다. 알하이삼(Ibn al-Haytham) 1) 이 빛을 처음 연구한 지 1,000년이 지 난 현재 빛을 이용한 광학 기술은 반도체, 디스플 레이, 초고속 광통신, 군사용 무기, 의료용 치료 및 진단 장비 등 많은 분야에서 대한민국 산업의 성장 동력이 되고 있다. 그 중 레이저는 앞서 소개한 분 야의 기본적인 도구 또는 부품으로 사용되고 있으 며, 최근 들어 초정밀, 초미세, 초진단 등의 극한의 물리환경에서 요구되는 산업 환경이 늘어나면서, 본격적으로 펨토초 레이저가 기존의 일반 레이저 대신 쓰이기 시작했다. 레이저(Laser)는 유도방출 광선증폭(Light Amplication by the Stimulated Emis sion of Radiation)의 앞 글자를 딴 글자이며, 펨토초 레이저는 1,000조분의 1초 펄스폭을 가지는 펄스 를 발진하는 레이저를 뜻한다. 펨토초 레이저는 1974년 미국의 벨(Bell) 연구 소 소속의 Shank와 Ippen이 색소(Dye) 레이저를 이용하여 펨토초 펄스를 처음 생성하고, 모드잠 김(Mode-locking) 기술을 소개하였는데[1], 이는 1960년 메이먼(T.H. Maiman)이 처음 루비 레이저 (Ruby Laser)를 발명한 후 불과 14년만의 일이었다 (그림 1[2] 참고). 그 후 1991년 아르곤(Argon) 이온 레이저로 펌핑 된 고체(티타늄-사파이어) 레이저 기반의 모드잠 김 펨토초 레이저(Mode-locked Femtosecond Laser) 가 처음 발표되고[3], 이때부터 모드잠김 기술에 대한 다양한 연구결과들이 계속해서 발표되었다 [4]. 특히, 모드잠김 기술은 1980년대부터 비약적 인 발전을 이룬 다이오드 레이저와 결합하여, 기 존의 색소와 기체 레이저의 단점(높은 비용, 주기 적 교체, 유해물질)을 대체하는 다이오드 기반의 Nd:YVO4 레이저(고체 타입)를 펌프 광원으로 사용 하게 되면서 본격적으로 기초과학 분야에 폭넓게 사용되기 시작했다. 그로부터 8년 후 펨토초 레이저를 이용하여 펨 토화학 연구로 1999년 Zewail가 노벨화학상을 수상 하고, 2005년 초정밀 분광 연구로 J.L. Hall과 T.W. Hansch가 노벨물리학상, 그리고 2018년 펨토초 레 이저 증폭 원리 연구로 D. Strickland와 G. Mourou 가 노벨물리학상을 수상하면서, “펨토”라는 단어 가 대중에게 조금씩 알려지기 시작했다. 앞서 언급한 고체 펨토초 레이저의 등장은 다이 오드 레이저 기술의 발전에 앞서, 1982년 MIT 링 컨 연구소(MIT Lincoln Laboratory)에서 분광연구용 으로 개발한 파장 가변 티타늄-사파이어(Ti:sapphire, Ti:Al2O3) 레이저 개발 때문이다. 1986년 같 은 실험실의 Moulton에 의해 티타늄-사파이어 크 리스털의 분광학적 특성 연구 결과(넓은 이득 밴 드대역)가 발표되면서[5], 티타늄-사파이어 크 리스털은 1990년대 고체 펨토초 펄스 생성의 중 요한 이득 매질이 된다. 그 이후 다양한 이득 매 질(Cr:YAG, Cr:forsterite, Cr:LiSAF)과 광섬유 매질 (Yb:fiber, Er:fiber, etc)을 이용한 여러 종류의 펨토 초 레이저가 개발되면서, 이를 이용한 다양한 펨토 산업 시장이 형성되게 된다. 다만, 본고에서는 티 타늄-사파이어 펨토초 레이저 개발과 이의 이광자 바이오 영상 기술에 한정해서 검토해 보도록 한다. Ⅱ. 기술동향 1. 펨토초 펄스 생성 펨토초 펄스는 모드잠김이라는 기술을 통해서 형성된다. 모드잠김은 레이저 펄스가 공진기 내에 서 왕복운동(Round-trip)을 하는 과정에서, 여러



※ 본 서비스에서 제공되는 각 저작물의 저작권은 자료제공사에 있으며 각 저작물의 견해와 DATA 365와는 견해가 다를 수 있습니다.

List of Articles
번호 분류 제목 K-데이터 판매자
K데이터 무통장 입금을 통한 충전 방법
2189 성장동력산업 위성항법 시스템 및 기술 동향 1도토리 조정희
2188 성장동력산업 미래 항공기상서비스 기술개발 전략과 NARAE-Weather 실현 1도토리 조정희
2187 성장동력산업 초실감/고정밀 서비스를 위한 초정밀 네트워크 기술 동향 1도토리 조정희
2186 성장동력산업 철도전용 무선통신 기술 동향 1도토리 나혜선
2185 성장동력산업 5G 기반 무인 비행체 운용 표준화 동향 1도토리 나혜선
2184 성장동력산업 6G 모바일 코어 네트워크 기술 동향 및 연구 방향 1도토리 류지원
2183 성장동력산업 산업용 사물인터넷 네트워크 기술 동향 1도토리 류지원
2182 성장동력산업 딥러닝 기반 항공안전 이상치 탐지 기술 동향 1도토리 류지원
2181 성장동력산업 과학치안 기반 선제 대응 치안서비스 기술 동향 1도토리 류지원
2180 성장동력산업 국내 스마트양식 기술 동향 1도토리 조정희
2179 성장동력산업 국내외 모바일 인프라 공유 현황 1도토리 조정희
2178 생명공학/바이오 K-방역 기술의 국제표준화 추진 동향 1도토리 나혜선
2177 생명공학/바이오 멘탈헬스 측정 및 멘탈웰빙 관리시스템 기술개발 동향 1도토리 나혜선
» 생명공학/바이오 근적외선 펨토초 레이저 및 이광자 바이오 영상 기술 1도토리 류지원
2175 성장동력산업 사회문제 해결을 위한 지능화 융합 서비스 1도토리 박민혁
2174 성장동력산업 하드웨어 트로이목마 탐지기술 동향 1도토리 박민혁
2173 성장동력산업 양자컴퓨팅 소프트웨어 최신 기술 동향 1도토리 박민혁
2172 성장동력산업 항공안전데이터 및 분석 동향 1도토리 박민혁
2171 성장동력산업 드론 원격 식별 규정 및 표준화 동향 분석 1도토리 박민혁
2170 성장동력산업 ITU-R의 협대역 이동위성업무를 위한 주파수 분배 연구 현황 1도토리 나혜선