Virginia Teresa Plá Requena Alberto Gonzálvez Domene El LaSER Virginia Teresa Plá Requena Alberto Gonzálvez Domene

¿Qué es un LASER? La palabra LASER corresponde a las siglas de: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Que en castellano LASER significa: Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación. Por tanto, un LASER es básicamente una fuente de luz producto de una radiación electromagnética provocada.

Este fenómeno constituye el Fenómeno Láser. ¿Qué es un LASER? Los haces de luz producidos por un LASER son muy colimados y de una intensidad mucho más alta que la que pueden tener fuentes convencionales de luz. Estos haces están constituidos por fotones, producto de saltos electrónicos entre niveles energéticos de átomos excitados. Este fenómeno constituye el Fenómeno Láser.

El Efecto LASER En 1916, A. Einstein observó la radiación espontánea de fotones en átomos excitados. Sus deducciones le permitieron prever la posibilidad de forzar los electrones para que emitiesen esa luz de una longitud de onda determinada.

El Efecto LASER El primer paso consiste en la excitación de un átomo con un estímulo energético apropiado. De forma espontánea, desde este nivel se produce un decaimiento rápido (no radiativo) hasta un estado excitado metaestable. En esta situación, es posible la colisión de un fotón de una determinada energía, forzando el tránsito electrónico desde el nivel metaestable hasta el fundamental. Este salto produce la liberación de un fotón adicional idéntico asociado al incidente.

El Efecto LASER El resultado es la emisión forzada de fotones desde el nivel metaestable hasta el estado fundamental.

El Efecto LASER La teoría estaba clara pero el primer aparato diseñado en el fundamento de estas observaciones tardaría unos cuarenta años más en aparecer. Las dificultades técnicas y una guerra de patentes retrasaron mucho su desarrollo. No me pagan por pensar

El MASER Óptico El siguiente paso en el desarrollo del LASER vino de la mano de científicos como Townes, Gould y Maiman. Townes, junto con sus colegas Gordon y Zeiger construyeron el MASER. Equivalente al LASER pero diseñado para amplificar microondas.

El MASER Óptico Gould desarrolló investigaciones paralelas a las de sus colegas. Fue el primero en darle el nombre al LASER. Al final no consiguió la patente, pero acabó desarrollando armas para el gobierno de EEUU. Maiman fue el verdadero inventor del primer LASER: El Láser de Rubí (1960)

Cronología 1917 1954 1958 1960 1961

Cronología 1961 1962 1963 1964 1965

Láseres de Estado Sólido Tipos de Láseres Láseres de Gas Gas Atómico Gas Iónico Gas Molecular Láseres de Estado Sólido Láseres de Diodo Láseres Líquidos Láseres de Colorante

Láseres de Gas Láser Atómico Láser Iónico Láser Molecular Gas Monoatómico Neutro: Láser de Vapor de Cobre Emite en el visible, con longitud de onda 1=510,6nm (verde) 2=578,2nm (amarillo) Aplicaciones: Fuente de Bombeo para Láseres de Colorante Iluminación de Objetos en Fotografía de Alta Velocidad Identificación de Huellas Dactilares y Trazas de Elementos Terapia Fotodinámica Láser Iónico Gas Ionizado (Plasma): Láser de Gas de Ión Argón Emite en el Visible y UV, con longitud de onda Azul 0.488 [µm] Verde 0.5145 [µm] 0.3511 [µm] 0.3638 [µm] Entretenimiento (Holografía) Cirugía General Oftalmología Láser Molecular Gas Compuesto por Moléculas de Gas Neutro: Dióxido de Carbono Emite en la Región Infrarroja 9-11 micrómetros

Láseres de Estado Sólido El medio activo está constituido por una matriz sólida que incluye impurezas, iones que reemplazan a otros átomos en ciertas posiciones reticulares. El modo de bombeo es óptico y determinará si el láser es pulsado –lámpara de flash de Xenón- o continuo –lámparas halógenas-. Los láseres de diodo supusieron una gran revolución, siendo en la actualidad los más utilizados.

Láseres de Diodo Su medio activo está formado por dos semiconductores dopados, que conforman una unión p-n. Al aplicar un voltaje a esta unión se produce el fenómeno de la recombinación, que libera radiación.

Este tipo de láseres presenta numerosas ventajas: Si el voltaje aplicado sobrepasa el nivel umbral se producirá la inversión de población y la radiación será láser. Cuando no se alcanza este umbral, nos encontramos ante un Diodo de Emisión de Luz (LED). Este tipo de láseres presenta numerosas ventajas: Rendimiento y fiabilidad muy alta Son muy baratos y tienen poco peso y volumen Se puede modular la radiación emitida regulando el voltaje aplicado La corriente umbral es baja, teniendo bajo consumo

Aplicaciones de los Láseres de Diodo Discos Compactos Impresoras Láser Códigos de Barras Fibra Óptica

Láseres Líquidos Se conocen también como láseres de colorante ya se utilizan para convertir una radiación electromagnética de una longitud de onda determinada en otra de distinta longitud de onda. Están compuestos de macromoléculas orgánicas cíclicas, coloreadas y fluorescentes, dispersas en un disolvente orgánico. Su aplicación principal es la Terapia Fotodinámica, sirviendo para destruir tumores o cálculos renales, por ejemplo.

Conclusiones Los Láseres poseen infinidad de aplicaciones, principalmente como consecuencia de su precisión y potencia. Existen una gran variedad de materiales capaces de producir radiación láser, presentando multitud de características y novedosas aplicaciones. El desarrollo actual del láser se basa en la búsqueda de nuevos medios activos cada vez más específicos y eficientes. Por lo que hoy por hoy la investigación láser sigue sorprendiendo.

Bibliografía Física para la Ciencia y Tecnología. Paul A. Tipler, Gene Mosca. Ed. Reverté. Vol 2. Gran Enciclopedia Larousse. Varios autores. Editorial Planeta. Webs Consultadas: Física 2000: http://www.maloka.org/fisica.htm Departamento de Química-Física de la Universidad de Murcia: http://www.um.es/LEQ/ Visual Quantum Mechanics: http://phys.educ.ksu.edu/vqm/