Conocimientos - La divisa del nuevo milenio

La luz de un láser puede viajar largas distancias por el espacio exterior con una pequeña reducción de la intensidad de la señal. Debido a su alta frecuencia, la luz láser puede transportar, por ejemplo, 1.000 veces más canales de televisión de lo que transportan las microondas. Por ello, los láseres resultan ideales para las comunicaciones espaciales. Se han desarrollado fibras ópticas de baja pérdida que transmiten luz láser para la comunicación terrestre, en sistemas telefónicos y redes de computadoras. También se han empleado técnicas láser para registrar información con una densidad muy alta. Por ejemplo, la luz láser simplifica el registro de un holograma, a partir del cual puede reconstruirse una imagen tridimensional mediante un rayo láser.

Para la producción del rayo láser se requiere un barra de rubí (posee en su interior átomos de cromo dispersos como impurezas), en ambos extremos debe tener superficies espejadas de las cuales una refleja el 100% de los rayos y las otra aproximadamente 95% llamada superficie semirreflectante.

La barra de rubí es estimulada por fotones generados por el destello de una lámpara o tubo fluorescente con características determinadas. El rubí libera fotones monocromáticos para descargar la energía acumulada, un foton estimula la formación de otro idéntico, produciéndose el fenómeno de clonación de los mismos.

Cuando estos fotones que se desplazan entre las dos superficies reflectantes superan una determinada cantidad de energía, son liberados a través de la superficie semirreflectante generando el rayo.

Se libera un rayo láser que tiene como característica el ser coherente y compuesto por luz monocromática (una sola longitud de onda).

Tipos de láser

Existen numerosos tipos de láser que se pueden clasificar de muy diversas formas siendo la más común la que se refiere a su medio activo o conjunto de átomos o moléculas que pueden excitarse de manera que se crea una situación de inversión de población obteniéndose radiación electromagnética mediante emisión estimulada.

Este medio puede encontrarse en cualquier estado de la materia: sólido, líquido, gas o plasma. El primer láser fue desarrollado por Maiman en 1960 utilizando como medio activo un cristal cilíndrico de rubí.

El láser de gas de CO2, que emite en el rango del infrarrojo, es capaz de proporcionar grandes potencias y presenta un gran rendimiento, por ello es el más usado.

Éste tipo de láser es utilizado en numerosas y diversas aplicaciones, como por ejemplo en la manufactura industrial, comunicaciones, soldadura y cortado de acero, entre otras. Los láseres de Ión Argon y Krypton son utilizados en las discotecas ya que emiten en el rango del espectro visible.

El láser Nd:YAG pertenece al grupo de los láser de estado sólido y emite también en el rango del infrarrojo, siendo ampliamente empleado como en el tratamiento oftalmológico de las cataratas, en medicina estética o en procesos industriales, como tratamientos de superficie y mecanizados.

Los láser de diodo están construidos con materiales semiconductores son cada vez más utilizados debido a sus ventajosas características, como un menor tamaño y elevadas potencias de trabajo. Sin embargo la calidad de salida del haz es menor que con láser.

Usos del rayo láser

El rayo láser se emplea en el proceso de fabricación de grabar o marcar metales, plásticos y vidrio. Otros usos de este son:

- Diodos láser, usados en punteros láser, impresoras láser, y reproductores de CD, DVD, Blu-Ray, HD-DVD;
- Láser de punto cuántico
- Láser de helio-neón
- Láser de dióxido de carbono, usado en industria para corte y soldado
- Láser excimer, que produce luz ultravioleta y se utiliza en la fabricación de semiconductores y en la cirugía ocular Lasik;
- Láser neodimio-YAG, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja; se utiliza para cortar, soldar y marcar metales y otros materiales.
- Generalmente opera en modo pulsante y pasa a través de dispositivos quirúrgicos de fibra óptica. Se utiliza para quitar manchas de los dientes, vaporizar tumores cancerígenos y deshacer cálculos renales y vesiculares.
- Láser de zafiro dopado con titanio, es un láser infrarrojo fácilmente sintonizable que se utiliza en espectroscopia.
- Láser de fibra dopada con erbio, un tipo de láser formado de una fibra óptica especialmente fabricada, que se utiliza como amplificador para comunicaciones ópticas.
- Láser de colorante, formados por un colorante orgánico operan en el UV-VIS de modo pulsado, usados en espectroscopia por su fácil sintonización y su bajo precio.

Algunas aplicaciones del láser en la vida cotidiana son:

- 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 misiles balísticos, alternativa al Radar, cegado a las tropas enemigas. En el caso del Tactical High Energy Laser se está empezando a usar el láser como destructor de blancos.
- Ingeniería civil: guiado de máquinas tuneladoras en túneles, diferentes aplicaciones en la topografía como mediciones de distancias a 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.

Fuentes: Enciclopedia encarta / blog.ciencias-medicas.com / Wikipedia.org