¿Qué es un láser de pulso ultrashort?
El láser de pulso ultrashort es un nombre genérico para cualquier tipo de láser que produce pulsos o ráfagas de luz coherente en períodos de tiempo extremadamente cortos, generalmente medido en picosegundos o femtosegundos. Un picosegundo es un billonésimo de segundo y un femtosegundo es 1,000 veces más corto que un picosegundo o una mil millones de segundo. Estas tasas de conmutación para el láser de pulso Ultrashort le permiten superar algunos efectos de degradación que encuentran los láseres normales que no encuentran. Esto les brinda aplicaciones en tecnología militar, comunicaciones de datos y en ciencias médicas, como para el asesinato de virus en el cuerpo a través del tratamiento externo de láser, sin dañar el tejido vivo normal.
El rango de tiempo que el rango de tiempo se extiende en la tecnología láser de pulso de pulso a 5 femtons. Sin embargo, la tecnología se está impulsando a la creación de un láser de pulso ultrashort en el rango de atosegundos, lo que tendría PULos LSE que ocurrieron 1,000 veces más rápido que un láser de femtosegundos, o una vez cada quintillonésimas de segundo. Los láseres de atosegundos permitirían a los investigadores rastrear el movimiento de electrones alrededor de los núcleos atómicos en tiempo real, lo que ayudaría tanto en la investigación y el desarrollo de la física como en la química.
Mientras que los láseres tempranos se basaron en rayos generadoras de luz coherente usando cristales de rubí, los láseres de femtosegundos usan óxido de aluminio dopado con titanio, un tipo de zafiro azul verde producido por primera vez en 1986 para este propósito. La energía de pulso típica de un láser de 20 femtosegundos es de aproximadamente 3 nanojules por pulso, o tres mil millones de julio. Dado que esta es una cantidad de energía extremadamente pequeña, el haz se amplifica utilizando una fuente externa de radiación. Los materiales de estado sólido han demostrado ser los mejores amplificadores, con el vidrio de itterbium es el más efectivo y amplificando el pulso de hasta 100 julios por cen cuadradoTiméter. Los primeros intentos que usan tintes o neodimio: cristales de granate de aluminio Ytrio aumentaron la energía de pulso de 1 milijeule a 0.5 julios por centímetro cuadrado.
Hay muchas aplicaciones potenciales para el uso del láser de pulso Ultrashort. Tomarían las comunicaciones de fibra óptica mediante la transmisión de señal de luz a un nuevo nivel, lo que permite que se transporten muchos más datos en un haz de pulso que la fibra óptica actualmente es capaz de 2011, lo que le da al término banda ancha un significado completamente nuevo. Podrían usarse también para extender los materiales lejos de una superficie y cambiarlo de un sólido a un gas sin agregar calor en el proceso, lo que mejoraría varios procesos de corte y conformación industriales para metales y compuestos. La tecnología también ofrece la ventaja de servir como una forma extremadamente precisa de bisturí en la medicina para eliminar tumores cancerosos o reparar la córnea óptica en personas con vista fallida.