Láser

Un láser es un haz de fotones coherente y enfocado; coherente, en este contexto, significa que todo es de una sola longitud de onda, a diferencia de la luz ordinaria que se derrama sobre nosotros en muchas longitudes de onda.

El acrónimo láser significa "amplificación de luz por emisión estimulada de radiación". Los láseres funcionan como resultado de efectos resonantes. La salida de un láser es un campo electromagnético coherente. En un haz coherente de energía electromagnética, todas las ondas tienen la misma frecuencia y fase.

En un láser básico, una cámara llamada cavidad está diseñada para reflejar internamente ondas infrarrojas (IR), de luz visible o ultravioleta (UV) para que se refuercen entre sí. La cavidad puede contener gases, líquidos o sólidos. La elección del material de la cavidad determina la longitud de onda de la salida. En cada extremo de la cavidad hay un espejo. Un espejo es totalmente reflectante y no permite que pase ninguna parte de la energía; el otro espejo es parcialmente reflectante, lo que permite que pase aproximadamente el 5 por ciento de la energía. La energía se introduce en la cavidad desde una fuente externa; esto se llama bombeo.

Como resultado del bombeo, aparece un campo electromagnético dentro de la cavidad del láser a la frecuencia natural (resonante) de los átomos del material que llena la cavidad. Las olas se reflejan de un lado a otro entre los espejos. La longitud de la cavidad es tal que los frentes de onda reflejados y re-reflejados se refuerzan entre sí en fase a la frecuencia natural de la sustancia de la cavidad. Las ondas electromagnéticas a esta frecuencia resonante emergen del extremo de la cavidad que tiene el espejo parcialmente reflectante. La salida puede aparecer como un haz continuo o como una serie de pulsos breves e intensos.

El láser de rubí, un tipo simple y común, tiene una cavidad en forma de varilla hecha de una mezcla de óxido de aluminio sólido y cromo. La salida es en pulsos que duran aproximadamente 500 microsegundos cada uno. El bombeo se realiza mediante un tubo de flash helicoidal envuelto alrededor de la varilla. La salida está en el rango visible rojo.

Un láser azul tiene una longitud de onda más corta que el láser rojo y la capacidad de almacenar y leer de dos a cuatro veces la cantidad de datos.

El láser de helio-neón es otro tipo popular, preferido por los aficionados a la electrónica debido a su costo moderado. Como su nombre lo indica, tiene una cavidad llena de gases de helio y neón. La salida del dispositivo es carmesí brillante. Se pueden utilizar otros gases en lugar de helio y neón, produciendo haces de diferentes longitudes de onda. El argón produce un láser con salida azul visible. Una mezcla de nitrógeno, dióxido de carbono y helio produce una salida de infrarrojos.

Los láseres son uno de los inventos más importantes desarrollados durante el siglo XX. Han encontrado una tremenda variedad de usos en electrónica, hardware de computadoras, medicina y ciencia experimental.