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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 레이저광의 특성
1. Laser 광의 특성
2. 반도체 Laser 광의 특성
3. 반도체 레이저의 특징

Ⅲ. 레이저광의 이용
1. 동위원소 분리에 이용
2. 핵반응 물질의 광부양
3. 원자분수시계에 이용
4. 보즈-아인슈타인 응축 및 원자광학에 이용
5. 원자 도파로 및 Lithography에 이용
6. 생물학 및 의학분야에 이용
7. 근접장 주사현미경에 이용
8. 고속 광 마이크로모터에 이용
9. 레이저 인쇄기술에 이용
10. 미립자 특성연구에 이용

Ⅳ. 레이저광의 도플러효과
1. 원자의 공진 및 흡수 밀도함수
2. 레이저광의 도플러 주파수
3. 맥놀이 효과

Ⅴ. 레이저광과 표면광레이저

본문내용

Ⅰ. 개요
광자결정 구조는 자연의 고유한 특성으로 알려져 있던 원자에서의 빛의 자연 방출률이 그 원자를 둘러싸고 있는 주위 공간의 구성에 따라서 달라질 수 있다는 이론을 그 근거로 하고 있다. 즉, 원자에서의 빛의 생성과 소멸이 인위적으로 제어가 가능하다는 것이며, 초단파 영역에서 이 사실이 실험적으로 입증된 바 있다. 광자 결정의 구조와 주기를 잘 조절하면 빛이 이론적으로도 존재할 수 없는 금지 대역을 발견되는 경우가 있다. 이러한 광 에너지 영역을 광밴드갭이라고 부른다. 참고로 전자의 경우 반도체 결정의 주기성 때문에 전자 밴드갭(Electronic bandgap)을 발생된다는 사실은 널리 알려져 있으며, 이 전자 밴드갭은 트랜지스터와 IC 동작의 이론적 근거를 이루고 있다. 주기적으로 반복되는 광자 결정에 발생되는 광밴드갭은 광자를 근간으로 하는 광소자에 여러 가지의 새로운 기능성과 응용성을 제공하고 있다. 즉, 빛의 능동적인 제어가 가능해질 수 있기 때문에 새로운 개념의 미래형 광소자의 가능성을 기대할 수 있다.
미국 California Institute of Technology의 Scherer교수 그룹에서는 얇은 박막 형태의 2차원 광자 결정 구조로부터 레이저 발진을 Science에 최초로 발표하면서 학계의 주목을 받았다. 비록 저온에서의 제한된 펄스 동작만을 보였지만 근적외선 영역에서 광밴드갭 구조의 가능성을 보였다는 점이 인정받았다고 볼 수 있다. 국내에서는 KAIST 나노레이저 연구실(KISTEP에서 지원하는 국가지정연구실)에서 새로운 2차원 광밴드갭 구조를 제안하고 제작하여, 광밴드갭 레이저를 세계 최초로 광통신 파장에서 상온 연속발진 시키는데 성공한 바 있다. 상온 연속발진은 이러한 구조의 가능성을 현실적으로 보여준다는 점에서 의의가 있는 결과이다. 이러한 광밴드갭 레이저 구조는 자연이 인간에게 허용한 가장 작은 궁극적인 나노레이저를 실현시키는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 아주 작은 레이저는 아주 효율적이며, 소비 전력도 아주 작으며 레이저와 LED의 장점을 모두 갖춘 미래의 광정보 통신, 광컴퓨터에서의 핵심소자로 사용될 가능성이 높다.
광자 결정 연구에서 현재 활발하게 연구되고 있는 다른 분야로는 초고집적 광자회로를 생각할 수 있다. 최근의 광통신 관련 분야의 폭발적인 발전은 작은 체적에 많은 수의 광소자를 집적시켰기 때문에 가능하였다.

참고 자료

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전자과학사 편집부(2004), 레이저광의 성질과 기초, 전자과학사
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