[시리즈 연재] 5-1편 펨토초로 가기 전 나노초부터!






이번 5편에서 다룰 노벨상은 1999년 화학상이며 "펨토초 분광학을 이용한 화학 반응의 전이 상태 연구"로 아메드 H. 즈와일에게 수여되었습니다.
하지만 본격적으로 다루기 전에 어떻게 '펨토초'에 도달하게 됐는지 간략하게 설명드리고자 합니다. 나노초에서 펨토초 레이저로 발전해 가는 과정은 한 번의 거대한 발견이라기보다는 수많은 과학자와 공학자들의 점진적인 기술 혁신이 쌓인 결과였습니다. 따라서 이 '과정' 자체에 단일 노벨상이 주어지진 않았습니다.
(다만, 펨토초 레이저의 증폭 관련 CPA(Chirped Pulse Amplification)와 아토초 펄스 개발은 둘 다 노벨상을 받았고 남은 6편과 7편 시리즈로 다룰 예정입니다!)
시리즈 연재 1-3편과 1-5편을 보면 1960년 전후로 측정 가능한 화학 반응 속도는 마이크로초 그리고 나노초 수준이었습니다. 당시 만프레트 아이겐의 인터뷰 발췌한 부분에서 다시 확인해보시죠.
말씀드리죠. (제가 노벨상을 받은 것이) 1967년이었으니, 그 상을 받게 된 핵심 연구는 이미 55년, 56년, 57년에 이루어진 상태였습니다. 1960년대에 들어서야 이 방법이 범용적으로 적용 가능하다는 것이 밝혀졌고, 우리는 심지어 나노초(nanosecond) 단위까지 측정 범위를 좁혔습니다. 요즘 사람들은 펨토초(femtosecond)까지도 다루지만... 뭐, 그 당시에는 아직 그런 기술이 없었으니까요.
제가 54년에 패러데이 학회(Faraday Society) 모임에 참석했던 기억이 납니다. 거기서 '빠른 반응(fast reactions)'에 대해 논의가 오갔는데, 하트리지(Hartridge)와 로우턴(Roughton)은 밀리초(millisecond) 단위의 혼합에 대해 이야기하면서 그걸 '매우 빠른(very fast)' 반응이라고 불렀습니다. 왜냐하면 그 이전에는 '초(second)' 단위 정도만 되어도 빠르다고 ...
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잘 읽었습니다!

읽어주시고 댓글 달아주셔서 감사드러요!!

비유 최고입니다.. 재밌게 잘 읽고 갑니다 :)

읽어주시고 또 이렇게 댓글 달아주셔셔 감사합니다!!

쉽게 설명해주셔서 재밌게 읽었습니다!

읽어주시고 또 이렇게 댓글 달아주셔서 감사합니다!

잔뜩 모았다가 아주 짧은 순간만 쏘아줘서 통과하는 녀석들만 살아남는 구조라는 생각이 들었습니다. 좋은 글 감사드립니다. :)

네네 컨셉은 맞습니다! 읽어주시고 또 댓글 달아주셔서 감사해요!!

오~~~ 아주 재밌습니다.
Q-switching 을 on/off 시키는 기전이나 원리가 궁금해지는 대목입니다.
다음 회로~~ ㄱㄱ

앗, 이 부분은 설명드리려다가 참았습니다 ㅎㅎ
보통 두 가지가 있는데, active는 전기적으로 제어되는 장치(acousto-optic/electro-optic modulator 등)로 이 손실을 빠르게 바꿔 줍니다. passive는 특수한 흡수체를 넣어서, 약한 빛은 흡수하고 강한 빛이 되면 포화되어 갑자기 통과시키는 방식입니다.
즉 active는 원하는 타이밍에 비교적 정밀하게 제어하기 좋고, passive는 구조가 단순하고 소형화에 유리합니다. 항상 질문 감사드립니다!!

이 Q-switching의 active, passive 방법에 대한 힌트가 되는지 확실치 않지만, 최근 본 영상에서 광자의 파동의 각도를 변경시키거나 투과/반사를 조건에 따라 정해주는 장치(Beam Splitter라고 하더라고요.) 설명을 보았어요. 이게 비슷한 걸까요?
https://youtu.be/MUcibvwt20g?si=lhg8gkWnRw5E-_5c
(3분 이후...)

이전에 양자역학 책 읽으면서 다소 이해가 되지 않는 부분이 있었는데 이 시리즈가 참 도움이 많이 됩니다. 일단 재미가 있구요 ㅋㅋ 양질의 정보글 정말 감사합니디!

부족한 글 읽어주시고 또 이렇게 격려의 댓글 남겨주셔서 감사합니다! 끝까지 최선을 다하겠습니다!!