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레이저 기술동향 (간섭계의 정밀도를 높여주는 압착광 레이저)
ㆍ작성자: 전재필	ㆍ작성일: 2011-11-07 (월) 14:35	ㆍ조회: 304

간섭계의 정밀도를 높여주는 압착광 레이저

  아인슈타인의 상대성 이론에서 처음 예측되었지만 아직까지 관측된 적은 없는 중력파는 시공간 조직의 팽창과 수축을 야기하는 거대한 천문 사건으로 이를 관찰하는 데에는 극도로 민감한 검출기가 요구되지만 지금까지는 그러한 검출기를 구할 수가 없었다.
  그런데 LIGO(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, 미국의 중력파 검출 장치)와 GEO600(독일-영국의 중력파 검출 장치) 및 Virgo로 이루어진 중력파관측소들의 글로벌 네트워크의 감도를 증가시킬 것으로 기대되는 기술을 과학자들이 발견했다. 이 관측소들은 마이켈슨 간섭계(Michelson interferometer)라는 킬로미터 크기의 장비에서 서로 직각을 이루는 경로들을 따라서 분할된 레이저 빔의 두 반쪽이 여행하는 거리의 아주 작은 변동을 측정할 것이다.
  중력파의 정밀한 측정을 위해서 물리학자들은 산탄잡음과 같은 간섭으로부터 가능한 한 자유로운 계측기술에 의지해야 한다. 독일 하노버 소재 라이프니츠대(Leibniz University)의 로만 슈나벨(Roman Schnabel)과 동료들에 따르면 간섭계에서 중력파를 검출하는 것이 어려운 이유는 중력파의 신호가 너무나 작아서 광 빔의 양자역학적 변동에 의해 발생되는 잡음에 의해 대개 방해를 받기 때문이라고 한다. 사실 산탄잡음은 레이저 세기의 불확실성에 지나지 않는다. 압착(squeezing)이라는 작용을 통해 이러한 불확실성이 최소화되었고 거의 변동이 없는 레이저 빛이 발생되었다.
  완전히 새로운 품질의 레이저 빛을 발생시키는 압착광 방식을 이용함으로써 연구진은 GEO600 중력파 검출기의 측정감도를 150%나 증가시켰다. 연구진에 따르면 이는 중력파를 직접 검출하는데 있어서 중요한 단계라고 한다.
   작년 4월 이후로 압착광 레이저는 GEO600에서 오랜 시험단계를 거쳐 왔으며 현재는 중력파 탐색에 사용되고 있다.

< 발췌 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』:
http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=48340 >