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도나 스트리클런드

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목차

1. 개요

도나 스트리클런드는 캐나다의 물리학자로, 1985년 제라르 무루와 함께 첩 펄스 증폭(CPA) 기술을 개발하여 레이저 물리학 발전에 기여했다. 이 기술은 레이저 펄스의 출력을 높여 레이저 가공, 레이저 수술 등 다양한 분야에 응용되었으며, 특히 레이저 시력 교정 수술에 크게 기여했다. 스트리클런드는 이 공로를 인정받아 2018년 노벨 물리학상을 수상했으며, 여성으로는 마리 퀴리, 마리아 괴퍼트메이어에 이어 세 번째 수상자이다. 워털루 대학교 교수로 재직하며, Optica의 여러 직책을 역임했고, 2020년에는 왕립 학회 펠로우로 선출되었다.

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도나 스트리클런드 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
2018년 스톡홀름 노벨 기자 회견 중인 스트리클런드
2018년의 스트리클런드
출생 이름Donna Theo Strickland
출생일1959년 5월 27일
출생지온타리오주궬프
배우자Doug Dykaar
수상노벨 물리학상(2018년)
모교맥마스터 대학교
로체스터 대학교
박사 학위 논문 제목초고휘도 레이저 개발 및 다광자 이온화 응용
박사 학위 논문 URL박사 학위 논문
박사 학위 논문 연도1988년
박사 지도 교수제라드 무루
주요 관심사강렬한 레이저-물질 상호 작용
비선형 광학
짧은 펄스 강렬 레이저 시스템
채프 펄스 증폭
초고속 광학
경력
직장캐나다 국립 연구위원회
로렌스 리버모어 국립 연구소
프린스턴 대학교
워털루 대학교
수상
수상 경력알프레드 P. 슬론 재단 펠로우십 (1998년)
노벨 물리학상 (2018년)
기타 정보
BBC 100 Women2018년 선정

2. 생애 및 교육

도나 스트릭랜드는 1959년 5월 27일 캐나다 온타리오주 구엘프에서 태어났다.[1] 어린 시절부터 과학에 관심을 보였으며, 특히 레이저와 전기 광학 분야에 매력을 느껴 맥마스터 대학교에서 공학 물리학을 전공하여 1981년 공학 학사 학위를 받았다.[7][8][47]

이후 미국 로체스터 대학교의 광학 연구소에서 대학원 과정을 밟으며 제라르 무루 교수의 지도를 받았다.[9][12] 1985년, 박사 과정 중 무루 교수와 함께 레이저의 출력을 획기적으로 높이는 첩 펄스 증폭(Chirped Pulse Amplification, CPA) 기술을 개발했다.[1][12][51] 이 기술은 고강도 초단 펄스 레이저의 발전에 크게 기여했으며, 이 공로로 스트릭랜드와 무루는 2018년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.[13] 스트릭랜드는 1989년 "Development of an ultra-bright laser and an application to multi-photon ionization"이라는 제목의 논문으로 로체스터 대학교에서 철학 박사 학위를 취득했다.[10][11][46][48][49][50]

2. 1. 어린 시절

스트릭랜드는 1959년 5월 27일 캐나다 온타리오주 구엘프에서 태어났다. 어머니 에디스 J.는 영어 교사였고, 아버지 로이드 스트릭랜드는 전기 기술자였다.[1][45][46] 구엘프 컬리지에이트 직업 학교를 졸업한 후, 그녀는 맥마스터 대학교의 공학 물리학 프로그램에 레이저와 전기 광학 과정이 포함되어 있다는 점에 특별한 관심을 느껴 진학을 결정했다.[7] 맥마스터 대학교 재학 당시, 그녀가 속한 반의 25명 학생 중 여학생은 3명뿐이었다.[7][47] 스트릭랜드는 1981년에 공학 물리학 분야에서 공학 학사 학위를 받았다.[8][47]

2. 2. 학부 및 대학원 시절

스트릭랜드는 구엘프 컬리지에이트 직업 학교를 졸업한 후, 레이저와 전기 광학 분야에 특별한 관심을 가지고 있었기 때문에 해당 내용이 포함된 맥마스터 대학교의 공학 물리학 프로그램을 선택했다.[7] 당시 맥마스터 대학교 공학 물리학과 25명의 학생 중 여학생은 3명뿐이었다.[47] 스트릭랜드는 1981년에 공학 학사 학위를 받으며 대학을 졸업했다.[8][47]

이후 스트릭랜드는 로체스터 대학교의 광학 연구소에서 대학원 과정을 밟았다.[9] 지도교수는 제라르 무루였으며, 스트릭랜드는 무루 교수 산하의 레이저 에너지 연구소에서 박사 연구를 수행했다.[12] 로체스터 대학교 재학 중이던 1985년, 스트릭랜드는 지도교수인 무루와 함께 중요한 연구 성과를 거두었다.[1][51] 당시 레이저 펄스의 최대 강도를 높이면 자기 초점화 현상으로 인해 레이저 증폭 장치가 손상되는 문제가 있었는데, 두 사람은 이를 극복하기 위한 실험 장치를 개발했다. 그 결과물이 바로 첩 펄스 증폭 (Chirped Pulse Amplification, CPA) 기술이다.[1] 이 기술은 레이저 펄스를 증폭하기 전에 스펙트럼과 시간적으로 길게 늘렸다가 증폭 후 다시 원래 길이로 압축하는 방식으로, 테라와트(TW)에서 페타와트(PW) 수준의 강도를 가진 초단 펄스 광학 펄스를 생성할 수 있게 했다.[1] 첩 펄스 증폭 기술 덕분에 일반 실험실의 광학 테이블 위에도 놓을 수 있는 소형 고출력 레이저, 이른바 "tabletop terawatt laser|테이블탑 테라와트 레이저eng"를 만드는 것이 가능해졌다.[12] 이 획기적인 연구는 훗날 2018년 스트릭랜드와 무루에게 노벨 물리학상을 안겨주었다.[13][51] 스트릭랜드는 1989년 "Development of an ultra-bright laser and an application to multi-photon ionization"이라는 제목의 논문으로 로체스터 대학교에서 철학 박사 (Ph.D.) 학위를 취득했다.[10][11][46][48][49][50]

3. 경력

로체스터 대학교에서 박사 학위를 취득한 후, 여러 연구 기관을 거쳐 1997년 워털루 대학교 교수로 임용되었다.[14][52][10][49][15] 워털루 대학교에서 부교수로 재직하며 초고속 레이저 연구 그룹을 이끌고 있다.[5][42]

박사 과정 중이던 1985년, 지도교수 제라르 무루와 함께 개발한 처프 펄스 증폭(CPA) 기술은 레이저의 출력을 획기적으로 높이는 방법으로 평가받으며, 이 공로로 2018년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.[51]

제69회 린다우 노벨상 수상자 회의에 참가한 스트릭랜드와 학생들(2019년)

3. 1. 연구원 및 교수 경력

주요 경력
기간소속 및 직책
1988–1991캐나다 국립 연구 위원회 초고속 현상 부서 연구 조교
1991–1992로렌스 리버모어 국립 연구소 레이저 부서 연구원
1992–1997프린스턴 대학교 광자 및 광전자 재료 첨단 기술 센터 기술 스태프
1997–2002워털루 대학교 물리학과 조교수
2002–현재워털루 대학교 물리천문학과 부교수 (노벨상 수상 시점 기준)
2011미국 광학회 (Optica) 부회장
2013미국 광학회 (Optica) 회장
2018노벨 물리학상 수상



2017년 스트릭랜드의 초고속 레이저 그룹, 워털루 대학교


로체스터 대학교에서 박사 학위를 취득한 후, 스트릭랜드는 1988년부터 1991년까지 캐나다 국립 연구 위원회의 연구 조교로 근무하며 폴 코컴과 함께 연구했다. 당시 이 연구소의 초고속 현상 부서는 세계에서 가장 강력한 단펄스 레이저를 생산하는 곳으로 명성이 높았다.[14][53] 이후 1991년부터 1992년까지 로렌스 리버모어 국립 연구소의 레이저 부서에서 일했으며,[52] 1992년에는 프린스턴 대학교의 광자 및 광전자 재료 첨단 기술 센터(Center for Photonics and Optoelectronic Materials, PHOENIX)의 기술 스태프로 합류했다.[10][49]

1997년, 스트릭랜드는 워털루 대학교 물리학과 조교수로 임용되었다.[10][49] 스트릭랜드는 워털루 대학교 물리학과 최초의 정규직 여성 교수가 되었다.[15] 2002년부터는 부교수로 재직하고 있다. 스트릭랜드는 워털루 대학교에서 비선형 광학 연구를 위한 고강도 레이저 시스템을 개발하는 초고속 레이저(Ultrafast Laser) 그룹을 이끌고 있다.[5][42] 그녀는 스스로를 "레이저 광(laser jock)"이라고 묘사했으며[13][51], 실험 물리학자는 물리학 이해뿐 아니라 실제로 장비를 다루는 능력이 중요하다고 강조했다. 특히 당시 레이저는 다루기 까다로웠기 때문에 손재주가 중요했다고 덧붙였다.[7][45] 스트릭랜드는 교수 승진을 위한 서류 작업을 번거롭게 여겨 신청하지 않았다고 밝힌 바 있다.[45]

스트릭랜드의 연구는 중적외선 및 자외선과 같은 새로운 파장 범위로 초고속 광학 과학의 경계를 넓히는 데 중점을 두고 있으며, 이를 위해 2색 또는 다중 주파수 방법과 라만 산란 같은 기술을 활용한다.[5][42] 또한 고출력 레이저가 인간 눈의 미세 결정 렌즈에 미치는 영향을 연구하며, 이를 노안 치료를 위한 수정체 미세 가공 기술에 응용하는 연구도 진행하고 있다.[5]

학계에서도 활발히 활동하여, 2008년 Optica(당시 미국 광학회, OSA)의 펠로우로 선정되었다. 이후 2011년 부회장, 2013년 회장을 역임했으며,[5][16][54] 현재 Optica의 대통령 자문 위원회 의장을 맡고 있다.[17][55] 또한 2004년부터 2010년까지 학술지 ''옵틱스 레터스''(Optics Letters)의 토픽 에디터로 활동했다.[5][16][54] 그녀는 캐나다 물리학자 협회의 회원이기도 하며, 과거 이사 및 학술 담당 이사직을 수행했다.[18][19] 2020년에는 왕립 학회 펠로우로 선출되었다.

3. 2. 광학회 활동

스트릭랜드는 미국 광학회(현 옵티카)에서 활발하게 활동했다. 2004년부터 2010년까지 학술지 ''옵틱스 레터스''(Optics Letters)의 토픽 에디터를 맡았다.[5][16][42][54] 2008년에는 광학회 펠로우로 선정되었다.[5][16][42] 이후 2011년에는 부회장, 2013년에는 회장을 역임했다.[5][16][42] 현재는 옵티카의 대통령 자문 위원회 의장을 맡고 있다.[17][55]

4. 첩 펄스 증폭(CPA) 기술 개발

레이저 기술이 발전하면서 높은 강도(Intensity)의 레이저를 만드는 것이 중요해졌다. 짧은 시간 동안 최대한의 에너지를 담은 빛 펄스를 만들어야 강력한 성능을 발휘할 수 있기 때문이다. 하지만 1960년대 레이저 발명 이후 20년 넘게 펄스 레이저의 최대 출력은 기술적 한계에 부딪혀 정체되어 있었다. 이는 레이저 출력을 너무 높이면 레이저 증폭 장치 자체가 손상되었기 때문이다.[69][70]

이러한 난제를 해결한 것이 바로 1985년, 당시 로체스터 대학교 박사 과정 학생이었던 도나 스트리클런드와 그녀의 지도교수 제라르 무루였다. 그들은 '''첩 펄스 증폭(Chirped Pulse Amplification, CPA)'''이라는 혁신적인 기술을 개발했다. CPA는 레이저 펄스를 직접 증폭하는 대신, 펄스의 시간을 길게 늘려(stretching) 최고 강도를 낮춘 뒤 안전하게 증폭(amplification)하고, 마지막으로 다시 원래의 짧은 시간으로 압축(compression)하여 매우 높은 최고 강도를 얻는 방식이다. 이 기술의 개발로 고강도 펄스 레이저 분야는 새로운 시대를 맞이하게 되었다.[69][70]

스트리클런드와 무루는 이 획기적인 연구 결과를 1985년 "증폭된 첩 광학 펄스의 압축(Compression of amplified chirped optical pulses)"이라는 제목의 논문으로 발표했다. 이 논문은 고강도 초단파 펄스 레이저 분야의 발전을 이끄는 중요한 계기가 되었다. 스트리클런드는 논문 공저자로 스티브 윌리엄슨을 추가하려 했으나, 윌리엄슨 본인이 기여가 부족하다며 사양했다는 일화가 있다.

CPA 기술 개발의 공로를 인정받아, 도나 스트리클런드는 2018년 제라르 무루와 함께 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 이는 레이저 물리학 분야에서 이룩한 혁신적인 업적에 대한 평가였다. 상의 나머지 절반은 광학 집게를 개발한 아서 애슈킨에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이들의 연구가 초정밀 레이저 광선을 이용해 생물체를 포함한 다양한 물질을 극도로 미세하게 절단하거나 가공하는 것을 가능하게 했으며, 특히 매년 수백만 건의 레이저 시력 교정 수술을 가능하게 한 점을 높이 평가했다.

스트리클런드의 수상은 마리 퀴리(1903년), 마리아 괴퍼트 메이어(1963년)에 이어 55년 만에 나온 역대 세 번째 여성 노벨 물리학상 수상이라는 점에서 특히 주목받았다. 노벨상 수상 당시 부교수였던 스트리클런드는 정교수직에 지원한 적이 없다고 밝혔으나, 수상 이후 워털루 대학교의 정교수로 승진했다.

4. 1. CPA 기술의 원리

레이저의 강도를 높여 극도로 짧은 빛 펄스에 최대 에너지를 담아내는 것이 중요하지만, 1960년대 레이저 발명 이후 20년 넘게 펄스 레이저의 출력을 높이는 데 한계가 있었다. 강력한 빛 출력이 레이저 증폭 물질 자체를 손상시키는 문제가 있었기 때문이다.

이러한 정체된 상황은 1985년 도나 스트리클런드와 그의 지도교수였던 제라르 무루가 개발한 '''첩 펄스 증폭(Chirped Pulsed Amplification, CPA)''' 기술로 해결되었다. CPA는 빛을 손상 없이 고강도 펄스로 증폭시키는 획기적인 방법이었다. 이 기술의 핵심 원리는 레이저 펄스를 직접 증폭하는 대신, 펄스를 시간적으로 늘렸다가 증폭한 후 다시 압축하는 방식으로, 크게 세 단계로 이루어진다.[69][70]

# '''펄스 시간 늘리기 (Stretching):''' 먼저 짧은 레이저 펄스를 광섬유 등을 이용해 시간적으로 길게 늘린다. 각기 다른 파장의 빛이 광섬유를 통과하는 속도가 다른 원리(분산)를 이용하는 것이다. 이렇게 하면 펄스의 최고 강도(peak intensity)가 낮아져, 이후 증폭 과정에서 레이저 매질이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

# '''증폭 (Amplification):''' 시간이 늘어나 최고 강도가 낮아진 펄스의 에너지를 레이저 증폭기를 이용해 안전하게 크게 증폭시킨다.

# '''압축 (Compression):''' 마지막으로 증폭된 펄스를 시간적으로 다시 원래의 짧은 길이로 압축한다. 이는 늘릴 때 사용했던 분산 효과를 반대로 적용하여 이루어진다. 이 과정을 통해 증폭된 에너지는 그대로 유지하면서 펄스 시간이 극도로 짧아져 매우 높은 최고 강도를 가진 레이저 펄스를 얻게 된다.

CPA 기술 덕분에 과학자들은 이전에는 불가능했던 수준, 예를 들어 태양 전체 밝기를 1m3 안에 압축시킨 것과 같은 엄청난 강도의 레이저 펄스를 만들어내는 것이 가능해졌다.[69][70] 스트리클런드와 무루는 이 선구적인 연구 결과를 "증폭된 첩 광학 펄스의 압축(Compression of amplified chirped optical pulses)"이라는 논문으로 1985년에 발표했으며, 이는 고강도 초단파 펄스 레이저 분야의 발전을 이끌었다. 이 기술은 레이저 가공, 레이저 수술, 의학 연구, 기초 과학 연구 등 다양한 분야에서 핵심적으로 활용되고 있으며, 특히 수백만 건의 교정 레이저 시력 교정 수술을 가능하게 하는 데 크게 기여했다.

4. 2. CPA 기술 개발 과정

레이저의 높은 강도는 정밀한 각막 절단이나 두꺼운 금속 절단 등을 가능하게 한다. 이는 짧은 시간 안에 큰 에너지를 집중시키는 원리인데, 펄스 레이저 역시 가능한 짧은 펄스에 최대 에너지를 담는 것이 핵심이다. 그러나 1960년대 레이저 발명 이후, 펄스 레이저의 출력은 20년 이상 정체 상태에 있었다. 너무 강한 빛을 만들면 레이저 증폭기 자체가 손상되었기 때문이다.[69][70]

이러한 한계는 1985년, 당시 로체스터 대학교 박사 과정 학생이었던 도나 스트리클런드와 그녀의 지도교수 제라르 무루에 의해 극복되었다. 그들은 로체스터 대학교의 레이저 에너지 연구소(Laboratory for Laser Energetics)에서 첩 펄스 증폭(CPA, Chirped Pulsed Amplification)이라는 혁신적인 기술을 개발했다. CPA 기술은 다음 세 가지 주요 단계로 이루어진다.[69][70]

# '''펄스 늘리기 (Stretching):''' 짧은 레이저 펄스의 시간을 광학적 방법을 이용해 길게 늘린다. 이렇게 하면 펄스의 최고 출력이 낮아져 증폭 매질을 손상시키지 않고 안전하게 에너지를 증폭시킬 수 있다.

# '''펄스 증폭 (Amplifying):''' 시간이 늘어나 최고 출력이 낮아진 펄스를 레이저 증폭기를 통과시켜 에너지를 크게 증폭시킨다.

# '''펄스 압축 (Compressing):''' 증폭된 펄스를 다시 원래의 짧은 시간으로 압축한다. 이 과정을 통해 매우 높은 최고 출력을 가진 초단 펄스 레이저를 얻게 된다.

스트리클런드와 무루는 이 연구 결과를 1985년 "증폭된 첩 광학 펄스의 압축(Compression of amplified chirped optical pulses)"이라는 제목의 선구적인 논문으로 발표했다. 이 CPA 기술의 발명은 고강도 초단 펄스 레이저 분야의 획기적인 발전을 이끌었으며, 이후 레이저 가공, 레이저 수술, 의학 연구, 기초 과학 등 다양한 분야에서 정밀한 작업이 가능하게 하는 기반을 마련했다. 특히, 이 기술 덕분에 수백만 건의 교정 레이저 시력 교정 수술이 가능해졌다. 스트리클런드는 이 기술을 개발했을 때 중요한 발견이 될 것이라고 예감했다고 전해진다.

4. 3. CPA 기술의 응용 분야

도나 스트리클런드와 제라르 무루가 개발한 첩 펄스 증폭(CPA) 기술은 이전에는 불가능했던 고강도 초단 펄스 레이저 생성을 가능하게 하여 다양한 분야에 혁신을 가져왔다.[69][70] CPA 기술로 생성된 초단파 및 초정밀 레이저 광선은 물질을 매우 정밀하게 가공할 수 있는 능력을 제공하며, 이는 다음과 같은 여러 분야에서 핵심 기술로 활용되고 있다.

  • 레이저 가공: CPA 레이저는 금속을 포함한 다양한 물질을 극도로 미세하게 절단하거나 구멍을 내는 등 정밀한 가공을 가능하게 한다. 이는 산업 현장에서 고도의 정밀도가 요구되는 작업에 유용하게 사용된다.
  • 레이저 수술 및 의학: CPA 기술은 의료 분야, 특히 레이저 수술 발전에 크게 기여했다. 대표적으로 매년 수백만 건씩 시행되는 레이저 시력 교정 수술이 이 기술 덕분에 가능해졌다. 레이저의 정밀함은 섬세한 수술 과정을 안전하고 효과적으로 수행할 수 있게 한다.
  • 기초 과학 연구: 고강도 레이저 펄스는 물질의 극한 상태를 연구하거나 새로운 물리 현상을 탐구하는 등 기초 과학 연구의 중요한 도구로 사용된다.


이처럼 CPA 기술은 산업, 의료, 과학 연구 등 광범위한 영역에서 중요한 역할을 수행하며 현대 기술 발전에 크게 기여하고 있다.

4. 3. 1. 라식, 라섹 등 시력 교정술

도나 스트리클런드가 제라르 무루와 함께 개발한 첩 펄스 증폭(CPA, Chirped Pulsed Amplification) 기술은 고강도 초단 펄스 레이저 광선을 만드는 획기적인 방법이다.[69][70] 이 기술은 먼저 레이저 펄스의 시간을 늘려 에너지를 안전하게 증폭시킨 다음, 다시 짧은 시간으로 압축하여 매우 높은 강도의 레이저 펄스를 생성하는 원리를 이용한다.

CPA 기술로 만들어진 초단 및 초정밀 레이저 광선은 물질을 극도로 미세하고 정밀하게 절단하거나 구멍을 낼 수 있게 했다. 이러한 정밀함 덕분에 CPA 기술은 레이저 가공, 의학, 기초 과학 연구 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 레이저 수술 분야 발전에 크게 기여했다.

구체적으로, CPA 기술은 매년 수백만 건씩 시행되는 라식이나 라섹과 같은 레이저 시력 교정 수술을 가능하게 하는 핵심 기술이 되었다. 이 기술 덕분에 의사들은 환자의 각막을 매우 정밀하게 절삭하여 시력을 효과적으로 교정할 수 있게 되었다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회 역시 2018년 노벨 물리학상 수상자 선정 이유 중 하나로 이들의 연구가 레이저 광선의 정밀화를 통해 수백만 건의 안과 관련 수술을 가능하게 했다는 점을 언급하며 그 공로를 인정했다.

5. 노벨 물리학상 수상

2018년 노벨 물리학상은 미국의 아서 애슈킨, 프랑스의 제라르 무루, 그리고 캐나다의 도나 스트리클런드에게 공동으로 수여되었다. 스트리클런드는 박사 과정 지도교수였던 무루와 함께 첩 펄스 증폭(Chirped Pulse Amplification, CPA) 기술을 개발한 공로를 인정받았다.[69][70] 이 기술은 1985년 스트리클런드가 무루의 박사 과정 학생일 때 공동 저술한 논문 "증폭된 첩 광학 펄스의 압축(Compression of amplified chirped optical pulses)"에 기반하며, 고강도 초단 펄스 레이저 개발의 오랜 난제였던 출력 증폭 시 레이저 자체 손상 문제를 해결하여 레이저 물리학 분야에 큰 발전을 가져왔다.

스트리클런드의 수상은 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 괴퍼트메이어에 이어 55년 만에 나온 역대 세 번째 여성 노벨 물리학상 수상이라는 점에서 역사적인 의미를 지닌다. 이는 과학 분야, 특히 물리학에서 여성의 중요한 성취를 상징하는 사건으로 평가받는다.

5. 1. 2018년 노벨 물리학상

2018년 노벨 물리학상은 미국의 아서 애슈킨, 프랑스의 제라르 무루, 캐나다의 도나 스트리클런드가 공동으로 수상했다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이들이 레이저 물리학 분야에서 획기적인 방법을 개발한 공로를 인정하여 수상자로 선정했다고 밝혔다. 위원회는 이들의 연구 덕분에 생물체를 포함한 다양한 물질을 극도로 미세하게 절단하거나 구멍을 내는 초정밀 레이저 기술이 가능해졌으며, 이는 매년 수백만 건의 안과 수술에도 기여했다고 설명했다.[69][70]

특히 스트리클런드는 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 괴퍼트메이어에 이어 55년 만에 노벨 물리학상을 수상한 역대 세 번째 여성이 되었다. 이는 노벨 과학상 전체에서도 19번째 여성 수상 기록이다.

스트리클런드는 박사 과정 지도교수였던 제라르 무루와 함께 첩 펄스 증폭(Chirped Pulse Amplification, CPA) 기술을 개발한 공로로 상의 절반을 받았다. 나머지 절반은 광학 집게 기술을 개발한 아서 애슈킨에게 수여되었다.

스트리클런드와 무루의 핵심 업적은 1985년, 스트리클런드가 무루의 박사 과정 학생일 때 발표한 논문 '증폭된 첩 광학 펄스의 압축(Compression of amplified chirped optical pulses)'에서 비롯되었다. 이 연구는 로체스터 대학교의 레이저 에너지 연구소에서 이루어졌으며, 고강도 초단 펄스 레이저 분야의 발전을 이끌었다. 당시 펄스 레이저 기술은 출력을 높이면 레이저 자체가 손상되는 문제로 인해 20년 넘게 발전이 정체되어 있었는데, CPA 기술은 이에 대한 획기적인 해결책을 제시했다. CPA는 레이저 펄스를 시간적으로 늘려 안전하게 증폭시킨 뒤, 다시 압축하여 매우 짧은 시간에 높은 에너지를 집중시키는 방식이다.[69][70] 이 기술 덕분에 레이저 가공, 레이저 수술(특히 수백만 건의 레이저 시력 교정 수술), 의학, 기초 과학 연구 등 다양한 분야에서 초정밀 레이저 활용이 가능해졌다. 스트리클런드는 기술 개발 당시 이것이 중요한 발견이 될 것이라고 직감했다고 말했다.

수상 당시 스트리클런드가 워털루 대학교의 부교수 직위에 머물러 있었다는 점이 많은 이들의 주목을 받았다. 이에 대해 스트리클런드는 "정교수직에 지원한 적이 없다"며, "서류 작업 등이 번거로워 필요성을 느끼지 못했다"고 설명했다. 하지만 노벨상 수상 이후 정교수직에 지원하여 승진했다.

5. 2. 여성 과학자로서의 의미

도나 스트리클런드는 2018년 노벨 물리학상을 수상하며 마리 퀴리(1903년 수상), 마리아 괴퍼트 메이어(1963년 수상)에 이어 역대 세 번째 여성 노벨 물리학상 수상자가 되었다. 이는 55년 만에 나온 여성 수상자로서 과학계, 특히 물리학 분야에서 여성의 역할과 성취에 대한 중요한 의미를 가진다.

스트리클런드는 박사 과정 지도교수였던 제라르 무루와 함께 개발한 첩 펄스 증폭 Chirped Pulse Amplification|CPAeng 기술 연구로 노벨상을 수상했다. 이 기술은 고출력 레이저를 정밀하게 제어하여 레이저 가공, 레이저 수술(특히 레이저 시력 교정 수술), 의학, 기초 과학 연구 등 다양한 분야에 혁신을 가져왔다.

노벨상 수상 당시 스트리클런드가 워털루 대학교에서 정교수가 아닌 부교수 직위에 있었다는 사실이 알려지면서 학계 내 여성 연구자에 대한 처우 문제가 제기되기도 했다. 이에 대해 스트리클런드는 스스로 정교수직에 지원하지 않았다고 밝혔으며, "내가 하고 싶은 일을 하고, 그것은 그럴 가치가 없었다"고 덧붙였다. 그녀는 노벨상 수상 이후 워털루 대학교 정교수로 승진했다. 스트리클런드의 수상은 전 세계 여성 과학자들에게 큰 영감을 주었으며, 과학 기술 분야에서 여성의 참여와 역할을 확대하는 데 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다.

6. 기타 연구 활동



스트릭랜드의 최근 연구는 2색 또는 다중 주파수 방법, 다주파 라만 산란 발생, 중적외선 영역에서의 이색 파이버 레이저 시스템 등을 활용하여 중적외선 및 자외선과 같은 새로운 파장 범위로 초고속 광학의 경계를 넓히는 데 초점을 맞추고 있다.[5][42] 또한 노안 치료를 위해 눈의 수정체를 미세 가공하는 과정에서 고출력 레이저의 역할과 수정체 내 자기 수렴 현상 등을 연구하고 있다.[5][42]

7. 수상 및 서훈

스트리클런드, 2016

8. 개인적인 삶

스트릭랜드는 로체스터 대학교에서 전기 공학 박사 학위를 받은 더글러스 디카와 결혼했다.[8][39] 두 사람 사이에는 두 자녀가 있다.[8] 딸 한나는 토론토 대학교에서 천체물리학을 전공하는 대학원생이며,[15] 아들 아담은 험버 칼리지에서 코미디를 공부하고 있다.[40] 스트릭랜드는 캐나다 연합교회의 활동적인 교인이다.[41]

9. 주요 논문


  • 도나 스트릭랜드, 제라르 무루. "증폭된 첩(chirped) 광 펄스의 압축". Optics Communications. '''56''' (3): 219–221쪽. 1985년. DOI: 10.1016/0030-4018(85)90120-8.
  • P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pessot, G. Mourou. "첩 펄스 증폭에 의한 초고 피크 전력 펄스 생성". IEEE Journal of Quantum Electronics. '''24''' (2): 398–403쪽. 1988년. DOI: 10.1109/3.137.
  • D. Strickland, P. B. Corkum. "자기 집속(self-focusing)에 대한 짧은 펄스의 저항". Journal of the Optical Society of America B. '''11''' (3): 492–497쪽. 1994년. DOI: 10.1364/JOSAB.11.000492.

참조

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