초록 ▼

□ 연구개발 목표 및내용
○ 최종 목표
- 고출력 레이저 시스템 안정화 및 고출력 레이저빔 전송 시스템 자동화
- 테라헤르츠 발생용 대구경 광학계 개발
- 안정적인 고에너지 테라헤르츠 광원 개발

○ 전체 내용
- 고출력 테라헤르츠 발생을 위한 20TW급 레이저 빔 전송 광학계 설계/제작
- 안정적인 전송을 위한 레이저 빔 전송 자동화 모듈 설계/제작
- 테라헤르츠 발생용 대면적 비선형광학결정이 탑재된 대구경 광학계 제작
- 20TW급 레이저와 테라헤르츠 발생부가 결착된 광원 시

□ 연구개발 목표 및내용
○ 최종 목표
- 고출력 레이저 시스템 안정화 및 고출력 레이저빔 전송 시스템 자동화
- 테라헤르츠 발생용 대구경 광학계 개발
- 안정적인 고에너지 테라헤르츠 광원 개발

○ 전체 내용
- 고출력 테라헤르츠 발생을 위한 20TW급 레이저 빔 전송 광학계 설계/제작
- 안정적인 전송을 위한 레이저 빔 전송 자동화 모듈 설계/제작
- 테라헤르츠 발생용 대면적 비선형광학결정이 탑재된 대구경 광학계 제작
- 20TW급 레이저와 테라헤르츠 발생부가 결착된 광원 시스템 제작
- 테라헤르츠 파워메터를 사용하여 출력 안정성 검증 (RMS ~ 2%)
- 연구결과를 토대로 수백 TW급 이상의 레이저를 사용한 고출력/고안정성 테라헤르츠 발생 시스템 설계 기술 확보

○ 해당연도
□ 목표
- 20 TW 레이저 시스템용 펄스 압축기 설계/제작
- 고출력 테라헤르츠 발생용 비선형 광학 결정 개발 및 이를 기반으로하는 광학계 설계
□ 내용
- 레이저 출력, 빔 포인팅 안정성 확보를 위한 feedback 광학계 설계/제작
- 장시간 운영에도 문제가 없는 20TW급 펄스 압축기(회절격자 손상 최소화) 개발
- 20TW급 레이저를 수용할 수 있는 테라헤르츠 발생부 설계
- 전산모사를 통한 고출력 테라헤르츠 발생에 적합한 대면적 비선형 광학결정 조건 최적화

□ 연구개발성과
- 펌프 레이저 냉각 메커니즘 조절을 통한 20 TW급 고출력 레이저 출력 개선 (500 mJ --> 600mJ) 및 안정화 (RMS 1%)
- 20 TW급 펄스 압축기 개발
- Single-shot THz detection을 위한 기초 기술 개발
- 비선형 광학 소재 기반 고출력 테라헤르츠 발생용 광학계 기본 설계 완료

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 대구경 비선형 광학 결정을 이용한 THz 광원 발생 연구에 활용 (2차 년도)
- 펄스 형태의 THz 광원의 특성을 분석할 수 있는 장치로 활용
- 고강도 THz 광원 확보로 암 세포/조직 파괴 또는 세포/조직을 구성하는 생체분자의 분자 간/분자 내 강한 상호작용 유도를 통한 생리활성화 연구 가능

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 20 TW 급 레이저 시스템 개발 ... 5
• 2) 20 TW 펄스 압축기 설계 및 개발 ... 9
• 3) 스위스 국제 공동 연구 (2021.10.30. - 2021.11.28.) ... 10
• 4) 고출력 테라헤르츠 발생 장치 기본 설계 (베른대학 수행) ... 16
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 18
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 18
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 22
• 5) 연구개발비 사용실적 ... 23
• 4. 다음 연도 연구개발계획 ... 24
• 1) 연구개발 목표 및 내용 ... 24
• 2) 국내외 관련 분야 환경변화 ... 24
• 3) 연구개발 추진전략 ... 24
• 4) 연구개발 일정 및 기대 성과 ... 25
• 5) 연구개발비 사용 계획 ... 25
• 6) 사업화 추진 계획 ... 31
• 7) 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 31
• 끝페이지 ... 33