레이저지식

HOME > 고객지원 > 기술센터 > 레이저지식


 
작성일 : 16-04-10 20:37
GVD, GDD 의 영향
 글쓴이 : 관리자
조회 : 1,399  

전술한 것처럼 군속도는 단색광에 대한 매질 내에서의 광속이며, 진공을 제외하고는 파장에 따라 다릅니다. 이러한 군속도의 변분을 군속도분산 GVD 라 하였습니다파장별 속도가 다르니 일정 두께의 매질 통과후 도착시간이 다르게 나타납니다. 파장별 지연된 도착시간을 군지연이라 하고, 군지연시간의 변분을 군지연분산 GDD 라 하였습니다. 특히 GVD는 단위길이당 GDD 값의 관계에 있습니다.


군속도, 군속도분산, 군지연, 군지연분산이니 하는 것들은 매질의 굴절율함수 n=n(lambda) 가 알려지면 계산으로 구할 수 있고 측정도 할 수 있습니다. 광학재질마다 굴절율 함수가 다르니 각 재질마다 GVD, GDD 값이 다를 것으로 예상할 수 있습니다.

다음 식은 레이저용 광학부품으로 많이 사용되는 용융쿼츠(fused silica, fused quartz)BK7 유리에 대한 굴절율 함수입니다.


Fused silica BK7 1.jpg

보다 많은 재질에 대한 굴절율 관련 정보는 다음 웹사이트를 참조하십시오.

http://refractiveindex.info/


위 굴절율 함수식들을 기본으로 각 파장에서 GVD, GDD 값을 계산할 수 있습니다

다음 표는 이렇게 계산된 용융쿼츠, BK7 유리에 대한 몇몇 파장별 굴절율, GVD 등의 자료입니다.


Fused silica BK7.jpg


넓은 스펙트럼이 특징인 극초단 펄스레이저 광이 용융쿼츠 같은 매질을 통과하면 필연적으로 GVD의 영향을 받습니다

펄스폭이 짧을수록 스펙트럼분포가 넓어지므로 그 영향은 더 커지게 됩니다

GVD의 영향은 곧 GDD로 나타나게 되고 이는 변환한계 펄스광의 경우에는 펄스폭이 늘어나거나, 불완전한 변환한계 펄스광은 펄스파형의 왜곡으로 나타납니다.


대부분의 극초단레이저는 변환한계 펄스를 출력하기 위하여 세심하게 설계됩니다

따라서 변환한계광에 대해서만 특별히 주목하여 펄스폭의 확대에 대한 GVD, GDD의 영향을 다음절에서 연속해서 다루겠습니다.