레이저[Laser]

소개글

레이저[Laser]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차
1. 레이저[Laser]란 무엇인가?
(1)레이저의 성질과 발전
(2)레이저의 구성

2. 레이저의 개념
(1) 레이저의 특징
(2) 빛의 흡수와 방출
(3) 메이저
(4) 레이저
(5) 전자기파의 증폭
(6) 빛의 증폭
(7) 원자 모형
(8) 원자에서 빛의 방출

3. 레이저의 원리
(1) 빛과 물질의 상호작용
(2) 열적 평형상태
(3) 자발방출과 유도방출
(4) 밀도반전
(5) 매질에서의 빛의 증폭
(6) 열운동에 의한 도플러 효과

4. 레이저의 종류
(1) 실제 레이저
(2) 루비 레이저
(3) 헬륨-네온 레이저
(4) 이산화탄소 레이저
(5) 반도체 레이저
(6) 펄스 레이저

5. 레이저의 응용
(1) 산업적 응용
(2) 의학분야의 응용
(3) 통신분야의 응용
(4) 홀로그래피 분야의 응용

6. 고 찰

본문내용

할 수 있고 따라서 아주 멀리 광원이 있는 것 같은 허상의 존재를 느낄 수 있을 것이다.
<그림 43. 보통의 회절격자가 틈으로 되어 있어 그 틈으로는 전부를 통과시키고 막한부분에서는 전부를 흡수하는 것과는 달리 사진 필름의 투과율이 연속적으로 변하고 있으면서 같은 주기를 하고 있는 때에도 회절격자 처럼 작용한다.>
회절격자와 홀로그램 연속적으로 투과율을 변화시켜 회절격자를 만들경우 단속적인 경우보다 더 특성이 우수한 성능을 발휘시킬 수 있다. 홀로그램은 이렇게 원하는 형태의 파면을 생성하도록 그 투과율을 연속적으로 변화시키면서, 또한 격자간격이나 형태를 변경한 것을 말한다. 그림에서 보는 두개의 허광원이 이 경우에는 무수히 많이 조합되어 창을 넘어 또fut한 물체의 형상을 보게 된다.
3)기초원리
; 그 원리를 간단히 레이저광이 지나가는 광로에 선속분할기(Beam splitter)로 불리는 유리를 놓으면 투과하는 레이저 빛과 반사하는 레이저 빛으로 나눌 수 있다. 거울로 반사된 후에 볼록렌즈를 지난 후 한쪽은 물체 또는 대상을 비춘다. 다른 한쪽은 그대로 진행하는데 물체에서 반사된 빛과 1mm에 2000선 정도 기록할 수 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
있는 고 분해능의 유체가 유리판에 발라진 특수 사진건판에서 중첩된다. 두 빛은 파면의 중첩으로 사진건판에는 간섭무늬가 생성된다. 일정시간 노출 후에(노출동안 일체의 진동이 있어서는 안 된다.) 현상을 한 필름이 바로 홀로그램이다.
<그림 44 홀로그래피의 원리>
홀로그램을 다시 렌즈로 확대된 레이저광을 비추면 앞서 촬영한 물체 또는 대상을 입체적으로 볼 수 있게 된다. 이 홀로그램은 파손되어 일부만 있더라도 상을 얻을 수 있는 특징이 있으며 매우 작은 면적에 많은 정보를 기록할 수 있다.
4)응용
지금 지갑을 열어보면 쉽게 우리의 눈으로 홀로그래피를 확인할 수 있을 것이다. < 그림 45. 카드에 활용되는 홀로그래피>
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
바로 신용카드나 인증서, 고액화폐 등에는 홀로그램을 붙여서 복사나 위조가 어렵도록 하고 있다. 신용카드에 붙어 있는 홀로그램은 반사형으로 자연광을 사용한다. 자연광의 홀로그램은 단색광 비추면 더욱 선명한 상을 볼 수 있다.
자연광(백색광)에서 투과형 홀로그래피는 투과해서 나타나는 물체의 상보다 다른 파장으로 인한 회절이 강하기 때문에 보기에 어려움이 있다. 그러나 반사형 이라면 이러한 문제를 쉽게 해결할 수 있다. 이는 반사되는 빛은 선택적으로 파장을 결정할 수 있기 때문이다.
예로 반투명의 홀로그래피의 아래쪽에 푸른색 판이나 붉은색 판을 두면 반사되는 빛도 그에 따라 푸른색과 붉은색으로 되기 때문이다.
<그림 46. 홀로그래피의 반사>
물론 다른 파장을 가진 빛의 회절로 인해서 상이 흐려지거나 위치에 따라서 다양한 변화를 하지만 입체상을 육안으로 확인할 수 있다. 신용카드용 홀로그패피는 대량으로 생산해야 하기 때문에 주로 프레스를 이용해서 홀로그래피 패턴을 찍어내듯이 복사하게 된다
<그림 47.프레스에 의한 홀로그래피의 복사>
홀로그래피는 매우 작은 면적에 많은 정보를 기록할 수 있으므로 광기록(Optical memories) 분야에 유용하고 그 외에도, 비파괴검사(Nondestructive testing) 등에 사용된다.
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
6. 고찰
; 레이저 과학이라는 과목을 수강하기 전 누군가 나에게 “레이저하면 뭐가 떠올라 ?” 하고 물었다면 가장 먼 저 떠올렸을 이미지는 아마도 스타워즈였을 것이다. 번쩍이는 레이저 광선검으로 파지직 소리를 내며 우주괴물들과 맞서 싸우던 잘생긴 남자주인공 이마에 흐르던 한 방울의 땀은 아직도 나의 뇌리 속에 또렷이 남아있다. 나는 그때 주인공이 레이저 광선검으로 무언가를 부수고 누군가를 혼내 주는 등의 일들을 눈으로 보면서 레이저는 아주 강력한 힘을 가주고 있으며 무언가를 파괴하는 일에 활용되는 것이라고 생각했다. 또 그런 생각들은 지금까지 나의 머릿속레이저에 대한 이미지를 그런 식으로 그리게 했다. 하지만 이번 과제를 정리하는 지금 나에게 레이저라는 것의 의미는 파괴보다는 편의와 큰 유용성에 더 의의가 있다. 특히 이번 보고서를 준비하면서 느낀 가장 큰 사실을 레이저란 것의 활용범위는 엄청나다는 것이었다. 지금이라도 당장 스스로의 지갑을 열어보면 레이저를 이용하는 홀로그래피활용 품인 카드들이 적어도 한 장은 있으니 말이다. 그 외에도 우리의 주변에서 레이저를 쉽게 찾아볼 수 있다는 것을 깨달았다. 레이저 프린터, 레이저 복사기, 레이저 가공기, 레이저 포인터 등 레이저를 이용하여 만든 제품들이 우리의 생활 속에 자리하고 있다.
그 외에도 현재 국내뿐만 아니라 해외에서도 레이저를 응용하는 분야의 연구와 기술개발이 활발히 진행 중이다. 레이저를 이용한 탈모치료기, 레이저를 이용한 우라늄 추출, 레이저 공정을 이용한 FED용 DLC 박막의 제작기술 개발에 대한 연구, 레이저를 이용한 지질 탐사 등 앞으로도 무한한 발전 가능성을 가지고 있는 Item이라 할 수 있겠다.
이러한 레이저산업과 기술의 발전은 현대 문명의 발전과 더불어 이루어지고 있다. 레이저 기술의 응용 분야가 다양화 될수록 레이저 기술의 사용이 용이 할수록 산업도 더 빠르게 발전하게 되며, 그에 따른 우리의 생활도 더 편리하게 변화한다. 현재의 사회는 유비쿼터스화 되어가고 있다. 이런 유비쿼터스화의 중심에 레이저 기술이 있다고 해도 과언이 아닐 것이다. 바코드를 이용한 상품의 판별이 간편해 졌으며, 물체를 감지하는 센서를 이용하여 자동문을 만들 수 있게 되었고, 광통신을 이용하여 인터넷 또한 빠르고 신속하게 이용할 수 있게 되었으며, 가전제품을 원거리에서 마음데로 조정 할 수 있는 것 또한 레이저의 힘이라 할 수 있겠다.
우리나라가 진정한 세계의 IT강국으로 거듭나기 위해서는 레이저의 기술개발 및 응용분야의 확대, 발전이 필요하다고 생각된다.

키워드

레이저,   Laser,   응용