레이저 결정과 그 구성 요소는 광전자 산업의 주요 기본 소재입니다. 또한 레이저 광을 생성하는 고체 레이저의 핵심 구성 요소이기도 합니다. 우수한 광학 균일성, 우수한 기계적 특성, 높은 물리화학적 안정성, 그리고 우수한 열전도도라는 장점 덕분에 레이저 결정은 여전히 고체 레이저에 널리 사용되는 소재입니다. 따라서 산업, 의료, 과학 연구, 통신 및 군사 산업 등에서 널리 사용되고 있습니다. 레이저 거리 측정, 레이저 표적 표시, 레이저 감지, 레이저 마킹, 레이저 절단 가공(절단, 드릴링, 용접, 조각 등 포함), 레이저 의료, 레이저 미용 등 다양한 분야에 활용되고 있습니다.
레이저는 작동 재료 내 대부분의 입자를 여기 상태(excited state)로 사용하고, 외부 광 유도를 이용하여 여기 상태의 모든 입자가 동시에 유도 복사(stimulated radiation)를 완료하도록 하여 강력한 빔을 생성하는 것을 말합니다. 레이저는 매우 우수한 지향성, 단색성, 그리고 결맞음성을 가지고 있으며, 이러한 특성 덕분에 사회 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있습니다.
레이저 결정은 두 부분으로 구성됩니다. 하나는 "발광 중심"인 활성화 이온이고, 다른 하나는 활성화 이온의 "운반체"인 호스트 결정입니다. 호스트 결정 중 더 중요한 것은 산화물 결정입니다. 이 결정들은 높은 녹는점, 높은 경도, 그리고 우수한 열전도도와 같은 고유한 장점을 가지고 있습니다. 그중 루비와 YAG는 격자 결함으로 인해 특정 스펙트럼 영역의 가시광선을 흡수하여 특정 색상을 나타낼 수 있어 가변 레이저 발진을 구현할 수 있기 때문에 널리 사용됩니다.
기존의 결정 레이저 외에도 레이저 결정은 초대형과 초소형 두 가지 방향으로 발전하고 있습니다. 초대형 결정 레이저는 주로 레이저 핵융합, 레이저 동위원소 분리, 레이저 절단 등 다양한 산업 분야에 사용됩니다. 초소형 결정 레이저는 주로 반도체 레이저를 지칭합니다. 초소형 결정 레이저는 높은 펌핑 효율, 결정의 낮은 열 부하, 안정적인 레이저 출력, 긴 수명, 그리고 작은 크기의 레이저라는 장점을 가지고 있어 특정 응용 분야에서 엄청난 발전 가능성을 가지고 있습니다.
게시 시간: 2022년 12월 7일