포항산업과학원, 파장 가변형 레이저시스템 개발

빛의 세기가 일정한 수준을 넘어설 경우 전혀 다른 차원의 빛을 발생하는 비선형 현상을 이용한 OPO레이저(Optical Parametric Oscillator:파장가변형레이저)시스템이 국내 연구진에 의해 개발돼 계측기술개발에 새로운 전기가 마련됐다.

포항산업과학연구원(원장 신현준) 계측연구팀 김달우 박사팀은 국내에서는 처음으로 비선형 단결정인 BBO(Beta-Barium Borate)를 이용해 레이저 광선의 색깔(파장)을 변화시켜 이에 반응하는 고온기체의 온도나 대기오염 등을 측정할 수 있는 OPO레이저시스템을 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

이번에 개발한 OPO레이저시스템은 0.355의 펌핑레이저를 이용해 0.43에서 0.96까지 연속적인 파장변화가 가능, 다른 레이저시스템으로는 실현이 불가능한 자외선에서 적외선애 걸친 넓은 영역의 파장을 자유롭게 변화시킬 수 있는 것이 특징이다.

또 물질의 원자구조와 구성성분을 분석하거나 고온기체나 화염의 온도를 원격 측정하는 분광학분야에서 필수적인 장비로 비선형 단결정의 성질에 따라 원하는 색깔의 빛을 얻을 수 있다.

지금까지 파장가변형 레이저로는 주로 색소레이저가 사용돼 왔으며 원하는 색깔을 재현시키기 위해서는 색소를 교환해줘야 하는 불편이 있는 데다 파장가변영역이 좁고 장비가 커 설치 등에 어려움이 있었으나 크기를 10분의1 수준으로 줄여 장비 이동이 편리해 분광학은 물론 대기오염 측정, 산업체의 가열로 등 고온기체의 온도측정, 자동차 내부엔진점검, 레이저프린터, 레이저쇼 등 레이저 관련산업 전반에 폭넓게 확대될 전망이다.

<정창훈 기자>