시공간 파동 묶음의 장거리 전파

본 연구는 회절 없는 펄스 빔의 일종인 시공간 파동 묶음(STWP)이 낮은 난류 환경의 개방형 레이저 범위에서 약 1km까지 전파되는 현상을 보고한다. 이는 기존 파동 묶음의 전파 한계를 극복하는 중요한 진전이다. 약 1 µm 파장에서 대략 100 fs 펄스(대역폭 약 25 nm)를 활용하여 STWP를 구성했다. 횡방향 폭이 약 2 mm인 STWP는 약 500 m 전파 후 약 3 mm로 확장되었으며, 또 다른 STWP는 1 km 전파 후 약 8 mm에서 약 10 mm로 확장되었다. 동일한 횡방향 공간 폭과 대역폭을 가진 가우시안 파동 묶음과 STWP의 전파 특성을 비교한 결과, STWP가 훨씬 우수한 회절 저항성을 보였다. 이 결과는 STWP의 장거리 전파 가능성을 실험적으로 입증한다. STWP 전파 거리를 제한하는 주요 요인을 설명하는 이론적 모델을 수립했으며, 이 모델은 향후 전파 거리를 더욱 확장할 수 있는 방안을 제시한다.