¿Cómo funciona un láser?
El láser (amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación) es un triunfo de la óptica moderna. Al explotar un efecto mecánico cuántico llamado emisión estimulada, los láseres generan un haz coherente, casi monocromático de fotones. Las fuentes de luz no láser generalmente generan vigas de luz incoherentes y desenfocadas en una variedad de longitudes de onda, que prohíben ciertas aplicaciones.
para crear un láser, son necesarios dos componentes: un medio de ganancia y una cavidad óptica resonante. Para un medio de ganancia, se pueden usar ciertos cristales, vasos, gases, semiconductores e incluso líquidos teñidos. El medio de ganancia es estimulado por una fuente de bomba de energía, como una corriente eléctrica u otro láser. El medio absorbe la energía, excitando los estados de las partículas en el medio. Después de un cierto umbral, llamado inversión de la población, se logra, la luz brillante a través del medio provoca una emisión más estimulada, o liberación de energía, que la absorción.
Una cavidad óptica resonante es una especificaciónCámara del tamaño de aliado con un espejo en un extremo y un espejo semi-silvergido en el otro. Las dos superficies reflectantes hacen que la luz atrapada por dentro se refleje de un lado a otro a través del medio de ganancia, adquiriendo mayor energía con cada pase. Cuando este efecto se nivela, se dice que la ganancia está saturada y la luz se convierte en una verdadera luz láser. Diferentes medios de ganancia dan lugar a láseres de diferentes longitudes de onda.
Dos variedades de láser son continuas y pulsos. El láser continuo es más útil para la mayoría de las aplicaciones, pero la energía en un láser de pulso puede ser muy grande. El grado en que el haz diverge con el tiempo varía inversamente con proporción a su diámetro. Las vigas pequeñas divergen rápidamente, mientras que las más grandes permanecen coherentes.
Cuando el láser fue patentado por Bell Labs en 1960, no se le puede dar inmediatamente ninguna aplicación, aunque la espectrometría, la interferometría, el radar y la fusión nuclearse discutió como posibles áreas de interés. Hoy, el láser se encuentra entre las maravillas tecnológicas más versátiles, con aplicaciones en almacenamiento y recuperación de datos, corte con láser, corrección de visión, topografía, mediciones, holografía y pantallas, e incluso fusión nuclear. La intensidad máxima de pulso láser alcanzable ha aumentado exponencialmente desde mediados de la década de 1980. Un día, los láseres se pueden usar para generar reacciones de fusión neta productores de energía, proporcionando energía para toda la raza humana. También podrían usarse para empujar las velas solares hacia las profundidades del espacio exterior.