고출력·고품질 단일 주기 가시광선 레이저 펄스(a) 개략도 (b), 고차 분산 조절된 단일 주기 레이저 펄스 측정 결과(c). /사진제공=막스플랑크 한국/포스텍연구소한국과 독일 공동연구팀이 고출력(100GW), 고품질 단일 주기(2.6펨토초) 가시광선 레이저 펄스를 세계 최초로 발생시키는 데 성공했다. 이에 따라 고립 아토초 발생, 초고속 역학의 고분해능 연구, 강한 자기장 하의 이온화 역학 연구 등에 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.
김동언 막스플랑크 한국/포스텍연구소(MPK) 교수팀과 매티어스 클링 독일 막스플랑크 양자광학연구소 교수팀의 협업 끝에 나온 이 연구 성과는 새로운 연구 패러다임을 창출하고 활성화하는 데 기여할 것이라고 김 교수가 22일 밝혔다.
단일 주기 가시광선 레이저 펄스는 그동안 극고속 과학에서 시간 고분해능 연구, 물질의 극한 상태 연구, 페타헤르츠 소자나 고조파 발생의 이상적인 구동 레이저로 주목받아왔다. 최근에는 단일 주기 레이저의 물질 상호작용 특성이 기존 레이저의 특성과 다르며 고유한 특성이 존재한다는 것이 밝혀지기도 했다.
이번 연구의 교신저자인 김 교수는 “이번 연구는 다양한 연구의 원천이 된다는 면에서 큰 의의가 있다”고 설명했다. 이 연구는 첨단 레이저 관련 최고 학술지로 미국 광학회가 발행하는 ‘옵틱스 레터스’에 실렸다.
한편 포스텍 내에 소재한 MPK에서는 70여명의 연구원이 극고속 동역학과 첨단 복합물질 연구 등 세계적 수준의 기초·원천기술 연구를 하고 있다. /고광본선임기자 kbgo@sedaily.com
