[팸타임스 박주혜 기자 ] 독일 국립 이공학연구소(PTB)와 콜로라도 볼더 대학 공동 연구소(JILA)는 세계에서 가장 작은 10mHz(0.01Hz) 규모의 새로운 레이저를 개발했다고 밝혔다.

PTB 소속 토마스 레게로는 "레이저의 선폭이 작을수록 광학 시계에서 원자의 주파수를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 이 새로운 레이저로 우리는 시계의 품질을 대폭 향상시킬 수 있다"라고 말했다.

이번에 발명된 세계에서 가장 날카로운 레이저는 미국 표준 기술 연구소와 콜로라도 볼더 대학의 공동 연구소인 JILA의 연구진과 PTB와 연구진이 약 10년 동안 공동 프로젝트를 통해 개발했다.

레이저의 정밀도는 광학 원자 시계, 정밀 분광기, 전파 천문학과 같은 다양한 응용 분야에 유용하며, 아마도 아인슈타인의 상대성 이론을 시험하는 데에도 사용될 수 있다.

레이저 광은 하나의 고정된 파장 또는 주파수만을 갖는다. 그런데 실제로 대부분 레이저의 스펙트럼 유형은 폭이 몇 kHz에서 몇 MHz에 이르며 고정밀도가 요구되는 수많은 실험에는 적합하지 않다.

따라서 연구진은 이번 연구에서 주파수 안정성이 더 우수하고 선폭이 좁은 레이저를 개발하는 데 주력했다.

연구진은 새로운 레이저가 좁은 선폭을 지녔으며 새로운 레이저에서 방출된 레이저 광의 주파수가 이전에 달성된 것보다 더 정확하다는 것을 측정을 통해 발견했다.

새로운 레이저는 광학 원자 시계의 품질을 향상시키고 극저온 원자에 대한 새로운 정밀 측정을 수행하기 위해 콜로라도 주 볼더에 있는 JILA 및 독일의 PTB에서 현재 사용중이다.

PTB에서 이 레이저의 초 안정광은 이미 광학 도파관을 통해 분배되고 있으며 브라운슈바이크의 광학 시계에 사용되고 있다.

박주혜 기자 fam1@pcss.co.kr