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한국광학회지

레이저 광압을 이용한 세슘 원자빔의 집속

박상언, 조혁, 권택용, 양성훈, 이호성

Published Aug 1, 2000• 0 citations
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Abstract

세슘오븐에서 방출되는 열원자빔에 대해 횡방향 냉각을 실시하여 원자빔을 집속하였다. 이를 위해 원자빔의 진행방향에 수직으로, 서로 반대방향으로 진행하는 σ+와 σ-의 원편광 레이저를 비추었다. 그 결과, 원자의 횡방향 속도 성분에 해당하는 온도를 430 mK에서 약 60 μK으로 냉각시킬 수 있었다. 그리고 서로 반대 방향에서 진행하는 냉각용 레이저광의 세기가 다를 경우와 원자빔에 자장을 가하는 경우에 원자빔의 공간적 분포가 달라지는 것을 관찰하였고, 도플러 냉각이론을 이용하여 정성적으로 설명하였다.

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속도선택 포화흡수분광을 이용한 분산형 신호의 관측 및 반도체 레이저의 주파수안정화

박상언, 조혁, 권택용 +2 more

세슘 D₁ 전이선에 해당하는 파장 894 ㎚의 레이저시스템을 제작하여 포화흡수분광 실험을 하였다. 포화흡수증기셀 내에서 조사광을 펌프광에 대해 일정한 각도로 교차시켜서 속도선택적인 포화흡수분광신호를 관찰하였다. 이 신호는 펌프광과 조사광의 교차하는 각도와 위치에 따라 변했다. 이때 두 개의 조사광에 의해 만들어진 속도선택 포화흡수분광신호들의 차이를 측정함으로써 분산모양의 주파수 분별신호를 만들 수 있었다. 이를 이용하여 주파수 변조없이 반도체 레이저의 주파수를 안정화할 수 있었다. 그 결과, 주파수 안정도 σy(τ=1s)=7×10-¹², σf(τ=1s)=2.4㎑이었다.

한국광학회지•Jun 1, 2001•0 citations

광 주입-잠금된 반도체 레이저의 모드 분석

배인호, 문한섭, 김지나

외부 공진기형 반도체 레이저를 주레이저로 하여 종레이저로 사용한 상용 반도체 레이저에 광 주입-잠금을 수행하고, 주입-잠금된 종레이저의 모드 특성을 조사하였다. 루비듐 원자의 D1 전이선에서 포화흡수분광 스펙트럼과 주입-잠금된 종레이저의 모드를 측정하였다. 주입-잠금 대역폭 내에 있는 종레이저가 주레이저의 주파수와 선폭이 동기되는 것을 확인하였고, 주입되는 광의 세기에 따른 주입-잠금 대역폭을 측정하였다. 특히 주입되는 광의 세기, 그리고 주레이저와 종레이저의 주파수 차이에 따른 주입-잠금 과정에 종레이저의 모드 변화를 공초점 패브리-페로 간섭계를 이용하여 측정했다. 불완전 주입-잠금 상태에서는 종레이저의 모드가 두 개 이상의 다중 모드로 발진하는 것을 확인할 수 있었다.

한국광학회지•Oct 1, 2007•0 citations

세슘 원자에 대한 레이저 냉각 및 온도 측정

권택용, 이호성, 양성훈

레이저 냉각법을 이용하여 세슘 원자의 온도를 도플러 냉각 한계온도 보다 낮은 온도까지 냉각하였다. 자기-광 포획된 원자를 더 냉각하기 위해서는 냉각용 레이저의 주파수를 더 적색편이 시켜야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 세슘 원자 흡수선의 Zeeman 이동을 이용하였다. 이 방법으로 레이저 주파수 안정화를 유지하면서 레이저의 주파수를 약 40 ㎒ 만큼 이동시킬 수 있었다. 비행시간 방법으로 측정한 레이저 냉각된 세슘 원자의 최저온도는 2.2μK±0.5μK이었다. 냉각된 원자의 온도를 레이저의 주파수 및 세기에 따라 측정하였는데, 이광자 냉각 이론에 의한 계산결과와 잘 일치한다는 것을 알았다.

한국광학회지•Dec 1, 2000•0 citations

양자역학 태동기의 이원론에 관한 역사적 연구

안호영

베르그송은 당대의 과학적 결과를 끊임없이 참조했으며, 뛰어난 분석력을 바탕으로 이를 자신의 사유 속에서 오랜 시간 응축시켜낸 놀라운 통찰력을 우리에게 제시했다. 물론 이것은 베르그송에게만 해당되는 사실은 아니다. 칸트의 비판철학은 뉴턴의 고전역학을 경이롭게 바라본 철학자가 제시하는 놀라운 사색의 결과물로서, 그의 철학은 과학적 결과를 어떻게 성공적으로 수용할 것인가를 보여준 좋은 선례이기도 하다. 그렇다면 우리는 그 반대 방향에 대해서도 물을 수 있을 것이다. 즉, 과학이 철학적 결과를 수용한다면 어떤 모습일까? 본 논의는 이러한 질문을 베르그송의 사유에 대해 제기하고, 양자역학의 개념을 베르그송의 사유 속에서 이해하려는 시도를 담고 있다. 본 논의는 제기된 질문을 두 가지 방향에서 살펴보고자 한다. 첫째, 베르그송이 자신의 사유를 전개했을 당시의 시대상과 새로운 과학이 태동하여 전개되는 시기의 시대상을 역사적으로 조망하고자 한다. 이를 통해 우리는 베르그송은 자신이 직면한 시대적 한계와의 대결을 통해 새로운 형이상학을 전개하였을 뿐만 아니라, 그의 사유는 새로운 과학이 출현하는 시기와 맞물려 있음을 확인할 수 있을 것이다. 둘째, 과학적 시도의 한계를 단적으로 보여주는 예로서, 양자역학에 등장한 이원론 문제를 살펴보려고 한다. 이원론은 양자역학의 형성과정에서 주조된 개념인 ‘입자－파동 이중성’ 문제 그리고 ‘불확정성의 원리’에서 정형화되었는데, 우리는 이러한 개념이 베르그송의 사유와 매우 유사하다는 것을 드러내고자 한다.

코기토•Aug 1, 2011•0 citations

다색 다단계 공명이온화를 이용한 수은 원자의 선택적 광이온화 효과

한재민, 이종민, 조혁

레이저를 이용한 다색 다단계 공명이온화의 원리와 선택적 광이온화의 특성을 고찰하고, 수은 원자에 이 방법을 적용한 선택적 광이온화에 대하여 연구하였다. 레이저의 특성을 이용하는 공명이온화 기술은 한 종류의 원소만을 선택적으로 광이온화시킬 수 있을 뿐만아니라 생성된 이온신호의 검지 능력을 크게 향상시킬 수 있다. 수은 원자에 이 방법을 적용하면 3색 3단계 이온화구도에서 한 종류의 원소를 선택적으로 광이온화시킬 수 있으며, 사용되는 레이저의 편광을 조합하여 이용하면 더 높은 선택도를 얻을 수 있음을 입증하였다.

한국광학회 학술대회논문집•Jul 1, 1994•0 citations

랜덤 선로상의 광 국재현상에 관한 해석(2) : 시뮬레이션

최영규

전파정수가 불규칙하게 존재하는 선로를 설정하고, 선로 상의 파동함수의 해가 국재성을 나타내는 원인과 그 조건에 대하여 확률함수를 이용하여 해석하였다. 랜덤한 매질로는 특성 임피던스가 불규칙하게 변동하는 전송선로를 설정하고, 이 선로 상에서의 전압파나 전류파의 국재현상에 대하여 살펴보았다. 수치해석을 실시한 결과, 랜덤 선로 중에 국재하는 해가 존재하는 것이 확인되었으며, 전류원을 삽입하여 선로를 강제 여진시킨 경우에도 선로 상에 전압파가 국재하는 것을 알 수 있었다. 선로 전체에 손실을 설정한 경우에 대한 해석 결과에서는 국재가 존재하는 위치의 파가 가장 큰 영향을 받는다는 사실에서, 광의 국재는 파동이 반사를 반복하는 것에 의해 나타난다는 것을 알 수 있었다.

한국광학회지•Aug 1, 2003•0 citations
세슘오븐에서 방출되는 열원자빔에 대해 횡방향 냉각을 실시하여 원자빔을 집속하였다. 이를 위해 원자빔의 진행방향에 수직으로, 서로 반대방향으로 진행하는 σ+와 σ-의 원편광 레이저를 비추었다. 그 결과, 원자의 횡방향 속도 성분에 해당하는 온도를 430 mK에서 약 60 μK으로 냉각시킬 수 있었다. 그리고 서로 반대 방향에서 진행하는 냉각용 레이저광의 세기가 다를 경우와 원자빔에 자장을 가하는 경우에 원자빔의 공간적 분포가 달라지는 것을 관찰하였고, 도플러 냉각이론을 이용하여 정성적으로 설명하였다.
세슘 D₁ 전이선에 해당하는 파장 894 ㎚의 레이저시스템을 제작하여 포화흡수분광 실험을 하였다. 포화흡수증기셀 내에서 조사광을 펌프광에 대해 일정한 각도로 교차시켜서 속도선택적인 포화흡수분광신호를 관찰하였다. 이 신호는 펌프광과 조사광의 교차하는 각도와 위치에 따라 변했다. 이때 두 개의 조사광에 의해 만들어진 속도선택 포화흡수분광신호들의 차이를 측정함으로써 분산모양의 주파수 분별신호를 만들 수 있었다. 이를 이용하여 주파수 변조없이 반도체 레이저의 주파수를 안정화할 수 있었다. 그 결과, 주파수 안정도 σy(τ=1s)=7×10-¹², σf(τ=1s)=2.4㎑이었다.
외부 공진기형 반도체 레이저를 주레이저로 하여 종레이저로 사용한 상용 반도체 레이저에 광 주입-잠금을 수행하고, 주입-잠금된 종레이저의 모드 특성을 조사하였다. 루비듐 원자의 D1 전이선에서 포화흡수분광 스펙트럼과 주입-잠금된 종레이저의 모드를 측정하였다. 주입-잠금 대역폭 내에 있는 종레이저가 주레이저의 주파수와 선폭이 동기되는 것을 확인하였고, 주입되는 광의 세기에 따른 주입-잠금 대역폭을 측정하였다. 특히 주입되는 광의 세기, 그리고 주레이저와 종레이저의 주파수 차이에 따른 주입-잠금 과정에 종레이저의 모드 변화를 공초점 패브리-페로 간섭계를 이용하여 측정했다. 불완전 주입-잠금 상태에서는 종레이저의 모드가 두 개 이상의 다중 모드로 발진하는 것을 확인할 수 있었다.
레이저 냉각법을 이용하여 세슘 원자의 온도를 도플러 냉각 한계온도 보다 낮은 온도까지 냉각하였다. 자기-광 포획된 원자를 더 냉각하기 위해서는 냉각용 레이저의 주파수를 더 적색편이 시켜야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 세슘 원자 흡수선의 Zeeman 이동을 이용하였다. 이 방법으로 레이저 주파수 안정화를 유지하면서 레이저의 주파수를 약 40 ㎒ 만큼 이동시킬 수 있었다. 비행시간 방법으로 측정한 레이저 냉각된 세슘 원자의 최저온도는 2.2μK±0.5μK이었다. 냉각된 원자의 온도를 레이저의 주파수 및 세기에 따라 측정하였는데, 이광자 냉각 이론에 의한 계산결과와 잘 일치한다는 것을 알았다.
베르그송은 당대의 과학적 결과를 끊임없이 참조했으며, 뛰어난 분석력을 바탕으로 이를 자신의 사유 속에서 오랜 시간 응축시켜낸 놀라운 통찰력을 우리에게 제시했다. 물론 이것은 베르그송에게만 해당되는 사실은 아니다. 칸트의 비판철학은 뉴턴의 고전역학을 경이롭게 바라본 철학자가 제시하는 놀라운 사색의 결과물로서, 그의 철학은 과학적 결과를 어떻게 성공적으로 수용할 것인가를 보여준 좋은 선례이기도 하다. 그렇다면 우리는 그 반대 방향에 대해서도 물을 수 있을 것이다. 즉, 과학이 철학적 결과를 수용한다면 어떤 모습일까? 본 논의는 이러한 질문을 베르그송의 사유에 대해 제기하고, 양자역학의 개념을 베르그송의 사유 속에서 이해하려는 시도를 담고 있다. 본 논의는 제기된 질문을 두 가지 방향에서 살펴보고자 한다. 첫째, 베르그송이 자신의 사유를 전개했을 당시의 시대상과 새로운 과학이 태동하여 전개되는 시기의 시대상을 역사적으로 조망하고자 한다. 이를 통해 우리는 베르그송은 자신이 직면한 시대적 한계와의 대결을 통해 새로운 형이상학을 전개하였을 뿐만 아니라, 그의 사유는 새로운 과학이 출현하는 시기와 맞물려 있음을 확인할 수 있을 것이다. 둘째, 과학적 시도의 한계를 단적으로 보여주는 예로서, 양자역학에 등장한 이원론 문제를 살펴보려고 한다. 이원론은 양자역학의 형성과정에서 주조된 개념인 ‘입자－파동 이중성’ 문제 그리고 ‘불확정성의 원리’에서 정형화되었는데, 우리는 이러한 개념이 베르그송의 사유와 매우 유사하다는 것을 드러내고자 한다.
레이저를 이용한 다색 다단계 공명이온화의 원리와 선택적 광이온화의 특성을 고찰하고, 수은 원자에 이 방법을 적용한 선택적 광이온화에 대하여 연구하였다. 레이저의 특성을 이용하는 공명이온화 기술은 한 종류의 원소만을 선택적으로 광이온화시킬 수 있을 뿐만아니라 생성된 이온신호의 검지 능력을 크게 향상시킬 수 있다. 수은 원자에 이 방법을 적용하면 3색 3단계 이온화구도에서 한 종류의 원소를 선택적으로 광이온화시킬 수 있으며, 사용되는 레이저의 편광을 조합하여 이용하면 더 높은 선택도를 얻을 수 있음을 입증하였다.
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