LÁSER

Un láser (de la sigla inglesa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación). La luz que se emite desde este dispositivo se irradia de forma distinta a la que normalmente se irradia desde los átomos, que lo hacen de forma aleatoria y sin coherencia. Es decir, los átomos irradian un gran revoltijo de fotones que se dispersan en todos los sentidos, sin uno determinado, mientras que el láser, por decirlo de algún modo, los concentra y los direcciona. Un dispositivo láser utiliza un efecto de la mecánica cuántica para poder generar ese haz de luz con tamaño, forma y dirección controlada. Los rayos de luz en su estado normal, como cuando provienen del Sol, viajan en forma radial con respecto a su fuente y disminuyen con la distancia. Un láser, en cambio, es una fuente lumínica que viaja en forma paralela y su energía prácticamente no disminuye con la distancia.

Elementos de un laser

Un láser típico consta de tres elementos básicos de operación. Una cavidad óptica resonante, en la que la luz puede circular, que consta habitualmente de un par de espejos de los cuales uno es de alta reflectancia (cercana al 100%) y otro conocido como acoplador, que tiene una reflectancia menor y que permite la salida de la radiación láser de la cavidad. Dentro de esta cavidad resonante se sitúa un medio activo con ganancia óptica, que puede ser sólido, líquido o gaseoso (habitualmente el gas se encontrará en estado de plasma parcialmente ionizado) que es el encargado de amplificar la luz. Para poder amplificar la luz, este medio activo necesita un cierto aporte de energía, llamada comúnmente bombeo. Este bombeo es generalmente un haz de luz (bombeo óptico) o una corriente eléctrica (bombeo eléctrico).

Cavidad láser

La cavidad óptica resonante conocida también como cavidad láser existe en la gran mayoría de los dispositivos láser y sirve para mantener la luz circulando a través del medio activo el mayor número de veces posible.

Medio activo

El medio activo es el medio material donde se produce la amplificación óptica. Puede ser de muy diversos materiales y es el que determina en mayor medida las propiedades de la luz láser, longitud de onda, emisión continua o pulsada, potencia, etc.

1-MEDIO ACTIVO

2-ENERGÍA DE BOMBEO

3-ESPEJO DE ALTA REFLECTANCIA

4-ESPEJO DE ACOPLAMIENTO O SALIDA

5-EMISIÓN DEL HAZ LÁSER 

Tipos de láseres

Semiconductores: Diodos láser, Láser de punto cuántico, Láser de cascada cuántica

Gas: Láser de Helio-Neón, Láser de dióxido de Carbono, Láser de Nitrógeno, Láser excimer, Láser de Argón

Estado sólido:

Materiales dopados con tierras raras:

Láser neodimio-YAG,YAG dopado con erbio trivalente, YAG dopado con tulio trivalente, YAG dopado con holmio trivalente, Láser de fibra dopada con erbio

Materiales dopados con metales de transición:

Láser de zafiro dopado con titanio trivalente, láser de rubí.

Colorante o líquidos: Láser de colorante

Aplicaciones del láser en la vida cotidiana

Telecomunicaciones: comunicaciones ópticas (fibra óptica)

Medicina: operaciones sin sangre, tratamientos quirúrgicos, ayudas a la cicatrización de heridas, tratamientos de piedras en el riñón, operaciones de vista, operaciones odontológicas.

Industria: cortado, guiado de maquinaria y robots de fabricación, mediciones de distancias precisas mediante láser.

Defensa: Guiado de misiles balísticos, alternativa al radar, cegando a las tropas enemigas.

Ingeniería civil: guiado de máquinas tuneladoras en túneles, diferentes aplicaciones en la topografía como mediciones de distancias en lugares inaccesibles o realización de un modelo digital del terreno (MDT).

Arquitectura: catalogación de patrimonio.

Arqueológico: documentación.

Investigación: espectroscopia, interferometría láser, LIDAR, distanciometría.

Desarrollos en productos comerciales: impresoras láser, CD, ratones ópticos, 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 estrías, depilación.