주파수 위상 간섭계를 이용한 펨토초 레이저 펄스의 시간적 특성 연구

Abstract

주파수 위상 간섭계를 이용한 전기장 재구성 방법(SPIDER)을 이용하여 Kerr 렌즈 모드록킹된 티타늄 사파이어 레이저 공진기에서 생성된 펨토초 영역의 극초단 펄스의 펄스폭과 위상을 측정하였다. 8 ㎝ 길이의 SF10 매질과 마이켈슨형의 시간지연 암(arm)을 사용하여 주파수 층밀림(shearing)을 구현하고 제2종 BBO결정으로 합주파수 발생을 시켜 SPIDER 장치를 구성하였다. 얻어진 층밀림 주파수 간섭 신호로부터 SPIER 알고리즘을 이용하여 펄스의 전기장을 복원하였다. SPIDER의 정확도를 확인하기 위해 SPIDER에서 얻은 펄스로 재구성한 간섭형 자체상관신호를 직접 측정한 간섭형 자체상관 신호와 비교하였다. SPIDER를 티타늄 사파이어 레이저 공진기에 적용하여 19 fs의 펄스폭을 얻었으며, sech²나 가우시안으로 가정한 간섭형 자체상관의 결과는 이보다 작은 값으로 나타나서 펨토초 레이저의 정확한 펄스폭 측정을 위해서는 펄스모양의 가정이 필요없는 SPIDER 방법이 필요함을 알 수 있었다.