Láser

Un láser (de la sigla inglesa LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.

Procesos Los láseres constan de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.

Bombeo Se provoca mediante una fuente de radiación como puede ser una lámpara, el paso de una corriente eléctrica, o el uso de cualquier otro tipo de fuente energética que provoque una emisión. En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico, mediante tubos de flash o luz. Resonador óptico Está compuesto por dos espejos que logran la amplificación y a su vez crean el haz laser. Dos tipos de resonadores: Resonador estable, emite un único haz laser, y Resonador Inestable, emite varios haces.

Emisión estimulada de radiación La emisión estimulada, base de la generación de radiación de un láser, se produce cuando un átomo en estado excitado recibe un estímulo externo que lo lleva a emitir fotones y así retornar a un estado menos excitado. El estímulo en cuestión proviene de la llegada de un fotón con energía similar a la diferencia de energía entre los dos estados. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen. La emisión estimulada descrita es la raíz de muchas de las características de la luz láser. No sólo produce luz coherente y monocroma, sino que también "amplifica" la emisión de luz, ya que por cada fotón que incide sobre un átomo excitado se genera otro fotón. Absorción Proceso mediante el cual se absorbe un fotón. El sistema atómico se excita a un estado de energía más alto, pasando un electrón al estado metaestable. Este fenómeno compite con el de la emisión estimulada de radiación. Aplicaciones Cuando se inventó en 1960, se denominaron como "una solución buscando un problema que resolver". Desde entonces se han vuelto omnipresentes. Se pueden encontrar en miles de variadas aplicaciones en cualquier sector de la sociedad actual. Estas incluyen campos tan dispares como la electrónica de consumo, las tecnologías de la información (informática), análisis en ciencia, métodos de diagnóstico en medicina, así como el mecanizado, soldadura o sistemas de corte en sectores industriales y militares. En bastantes aplicaciones, los beneficios de los láseres se deben a sus propiedades físicas como la coherencia, la alta monocromaticidad y la capacidad de alcanzar potencias extremadamente altas. A modo de ejemplo, un haz láser altamente coherente puede ser enfocado por debajo de su límite de difracción que, a longitudes de onda visibles, corresponde solamente a unos pocos nanómetros. Cuando se enfoca un haz de láser potente sobre un punto, éste recibe una enorme densidad de energía.5 Esta propiedad permite al láser grabar gigabytes de información en las microscópicas cavidades de un CD, DVD o Blu-ray. También permite a un láser de media o baja potencia alcanzar intensidades muy altas y usarlo para cortar, quemar o incluso sublimar materiales. El rayo láser se emplea en el proceso de fabricación de grabar o marcar metales, plásticos y vidrio. Otros usos son: Diodos láser, usados en punteros láser, impresoras laser, y reproductores de CD, DVD, Blu-Ray, HD-DVD; Láser de punto cuántico Láser de helio-neón Láser de dióxido de carbono - usado en industria para corte y soldado Láser excimer, que produce luz ultravioleta y se utiliza en la fabricación de semiconductores y en la cirugía ocular Lasik; Láser neodimio-YAG, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja; se utiliza para cortar, soldar y marcar metales y otros materiales. YAG dopado con erbio, 1645 nm YAG dopado con tulio, 2015 nm YAG dopado con holmio, 2090 nm, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja, es absorbido de manera explosiva por tejidos impregnados de humedad en secciones de menos de un milímetro de espesor. Generalmente opera en modo pulsante y pasa a través de dispositivos quirúrgicos de fibra óptica. Se utiliza para quitar manchas de los dientes, vaporizar tumores cancerígenos y deshacer cálculos renales y vesiculares. Láser de Zafiro dopado con Titanio, es un láser infrarrojo fácilmente sintonizable que se utiliza en espectroscopía. Láser de fibra dopada con erbio, un tipo de láser formado de una fibra óptica especialmente fabricada, que se utiliza como amplificador para comunicaciones ópticas. Láser de colorante, formados por un colorante orgánico operan en el UV-VIS de modo pulsado, usados en espectroscopia por su fácil sintonización y su bajo precio. Algunas aplicaciones del Láser en la vida cotidiana son: Medicina: Operaciones sin sangre, tratamientos quirúrgico, ayudas a la cicatrizción de hericas, tratamientos de piedas en el riñon, operaciones de vista, operaciones odontológicas. Industria: Cortado, guiado de maquinaria y robots de fabricación, mediciones de distancias precisas mediante láser. Defensa: Guiado misiles balísticos, alternativa al Radar, cegago a la tropas enemigas. Ingenieria Civil: Guiado de máquinas tuneladoras en túneles, diferentes aplicaciones en la topografía como mediciones de distancias a lugares innacesibles. Investigación: Espectroscopía, Interferometría láser, LIDAR, distanciometría. Desarrollos en productos comerciales: Impresoras láser, CD, lectores de código de barras, punteros láser, termómetros, hologramas, aplicaciones en iluminación de espectáculos. Tratamientos cosméticos y cirugía estética: Tratamientos de Acné, celulitis, tratamiento de las estrias, depilación.

Jhusep F. Vasquez M.

CI. 19598540

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