Láser, que es?

El término láser, en sí, proviene de la sigla en inglés LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), en español Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación

El láser es un dispositivo que transforma energía en radiación electromagnética en un haz de luz de una determinada longitud de onda y potencia, y lo más importante; concentra la luz en un haz muy delgado de forma coherente, mediante diversas formas de energía eléctrica, química, etc. El láser siempre se emite como radiación electromagnética, es decir como haces de luz. Hay diferentes tipos de fuentes de luz láser, Diodo, Argón, Co2.

Se compone de:

  • Fuente externa de bombeo.
  • El medio láser activo.
  • El resonador.

El medio activo está situado en el interior del láser. Dependiendo del diseño, este medio puede estar compuesto de una mezcla de gases Co2, o un cuerpo de cristal (YAG) o fibras de vidrio o Diodo. Cuando se inyecta energía al medio láser por medio de una bomba en los tipos gaseosos, emite energía en forma de radiación.

El medio activo se sitúa entre dos espejos, “resonador”. Uno de estos espejos es un unidireccional. La radiación del medio activo se amplifica en el resonador. Al mismo tiempo, y una cierta radiación puede abandonar el resonador a través del espejo unidireccional. Esta radiación en forma de haz es la radiación láser.

Aplicaciones del diodo láser.

Los diodos láser son ideales para cientos de aplicaciones como señalizaciones, equipos industriales de reconocimiento de piezas, conteo industrial o científicos, lectores de códigos de barras, iluminación espectacular en eventos, almacenamiento óptico, lector-grabador de CD/DVD, escáner, grabado, corte, trazado, taladrado, soldadura, medicina (eliminación de quistes, tumores, verrugas), estética, oftalmología (cirugía de cataratas), Astronomía (Láser Verde), etc.

Grabado y Corte: Casi cualquier tipo de material.

Odontología: Los láseres se utilizan en la extracción de caries, blanqueamiento dental, cirugía oral, para perforar las cavidades, encías, tratamientos anti bacterianos, de sensibilización de los dientes y diagnósticos oro faciales.

Oftalmología y Medicina: Los láseres han desempeñado un papel importante en la fabricación de dispositivos médicos.

Se utiliza para la foto-coagulación de la retina y detener la hemorragia de la retina, para tratar los desgarros de la retina, cirugía refractiva, casos de problemas de visión por lo que el paciente puede prescindir de gafas, tejidos blandos, bisturí láser, foto-biomodulación, remoción sin contacto de tumores del cerebro y médula, escisión y terapia foto dinámica espinal, estenosis uretrales, verrugas benignas, cálculos urinarios, obstrucciones de la vejiga, próstatas agrandadas, endoscopia utilizando fibras ópticas.

Eliminación de tatuajes y lesiones pigmentadas benigna con láser Nd:YAG de doble frecuencia (1.064 y 532nm). Estas longitudes de onda son absorbida por las proteínas, siendo los tejidos más oscuros los que muestran una mejor absorción.

Astronomía: Para astronomía la potencia oscilan entre los 5mW y 200mW, dependerá de la contaminación lumínica del cielo donde se utilice. En el cielo nocturno, el láser producirá una imagen sugerente, que nos dará la sensación de que llega casi hasta el infinito.

El haz láser, realmente, es invisible, pero como en la atmósfera hay humedad y partículas de polvo en suspensión, éstas son las que iluminadas, hacen que veamos el haz verde. Por tanto, los láseres verdes se moverán entre las clases 3R y 3B (Ver más abajo).

Están disponibles en una amplia variedad de longitudes de onda, potencias de salida o formas de haz, de punto, cruz, líneas.

Láser YAG de Fibra

Láser Nd-YAG, (Nd=Neodimio) es un dispositivo de emisión láser de estado sólido en la banda de los Infrarrojos, que posee óxido de itrio y aluminio cristalino cuya red hace de anfitrión ya que está dopada con neodimio que hace de huésped, se caracteriza por su por su capacidad de penetración gracias a su longitud de onda de 1064nm, emite en el infrarrojo. Su aplicaciones son, tratamiento oftalmológico tras cirugía de cataratas, medicina estética, procesos industriales, como tratamientos de superficie, grabados y mecanizados.

Láser Gaseoso

En un láser gaseoso, el haz de luz se produce “bombeando” la luz emitida por los átomos repetidamente entre dos espejos. En un diodo láser, ocurre un proceso equivalente cuando los fotones rebotan de un lado a otro en la unión microscópica (aproximadamente un micrómetro de ancho) entre las capas del semiconductor de Canales P y N, lo que técnicamente se conoce como cavidad resonante de Fabry-Perot (interferómetro). La luz láser amplificada finalmente sale del extremo pulido en un haz paralelo a la unión.

1-Un suministro eléctrico de alto voltaje hace que el tubo se encienda y apague.
2-Cuando el tubo destella, dirige la energía hacia el cristal de rubí para que inyecte energía en el cristal en forma de fotones.
3-Los átomos en el cristal de rubí absorben esta energía en un proceso llamado absorción. Cuando un átomo absorbe un fotón de energía, uno de sus electrones pasa de un nivel de energía bajo a uno más alto (nivel E). El electrón puede permanecer en el nivel de energía más alto solo por unos pocos milisegundos. Vuelve a su nivel original, emitiendo la energía que absorbe como un nuevo fotón de radiación de luz. Este proceso se llama emisión espontánea.
4-Los fotones que emiten los átomos aumentan y disminuyen el interior del cristal rubí, viajando a la velocidad de la luz.
5-De vez en cuando, uno de estos fotones golpea un átomo ya excitado. Cuando esto sucede, el átomo excitado emite dos fotones de luz en lugar de uno. Esto se llama emisión estimulada. Ahora un fotón de luz ha producido dos, por tanto la luz ha sido amplificada.
6-Un espejo en un extremo del tubo láser mantiene los fotones rebotando de un lado a otro dentro del tubo de repetidamente.
7-Un espejo parcial en el otro extremo del tubo devuelve algunos fotones al cristal, pero permite que algunos de ellos se escapen.
8-Los fotones que escapan forman un haz muy concentrado de potente luz láser.

Diodo Láser

En un diodo láser, da un paso más allá para lograr que la luz emergente sea más pura y poderosa. En lugar de utilizar silicio como semiconductor, se utiliza una aleación de aluminio y arseniuro de galio, o fosfuro de arseniuro de indio y galio. Los electrones se inyectan en el diodo, se combinan con los agujeros, y parte de su exceso de energía se convierte en fotones, que interactúan con más electrones entrantes, lo que ayuda a producir más fotones, y así sucesivamente, en una especie de proceso perpetuo (resonancia). Esta conversión repetida de electrones entrantes de fotones salientes es análoga al proceso de emisión estimulada que se produce en un láser convencional a base de gas.

El haz láser no es visible si se encuentra bajo vacío. Si vemos el Haz es porque colisiona con las moléculas del aire dispersando parte de la luz. Su efectividad lumínica es mayor en humo, vapor, etc.

Rangos de color para los Led Láser

  • ◆  UV 266nm/ 355nm/ 375nm
  •   Purple-Blue 405nm/ 435nm/ 442nm/ 447nm/ 450nm/ 454nm/ 457nm/ 473nm/ 480nm/ 488nm
  •   Green  500.8nm/ 510nm/ 514nm/ 515nm/ 523.5nm/ 526.5nm/ 532nm/ 543nm
  •   Yellow  556nm/ 561nm/ 589nm/ 593.5nm
  •   Red  635nm/ 640nm/ 655nm/ 656.5nm/ 660nm/671nm/ 685nm/ 690nm/705nm/ 722nm/ 730nm
  •   Infrared IR 785nm/ 800nm/ 808nm/ 825nm/ 830nm/ 845nm/ 852nm/ 879nm /880nm/ 885nm/ 914nm/ 915nm/ 940nm/ 946nm/ 965nm/ 975nm/ 980nm/ 1030nm/ /1047nm1050nm/ 1064nm/ 1085nm/ 1112nm/ 1220nm/ 1310nm/ 1310nm/ 1319nm /1342nm/ 1444nm /1450nm /1470nm /1530nm /1550nm /1573nm /1700nm /1870nm /1900nm/ /1940nm

Clasificación láser norma UNE EN 60825-1/A2-2002

Clase 1 Seguros en condiciones razonables de utilización, incluyendo el uso de instrumentos ópticos en visión directa. 40µW en azul
Láseres confinados e inaccesibles. CD lectores-reproductores. Para juguetes no deben pasar de la clase 1.
Clase 1M Como la Clase 1, entre 302,5nm y 4000nm son seguros en condiciones de utilización razonablemente previsibles, pero no seguros cuando se miran a través de instrumentos ópticos como lupas o binoculares para visión directa o altamente divergentes
Clase 1C. Nueva clase 2015 Los láser de Clase 1C pueden causar daños en la piel. La radiación que producen pueden superar los valores máximos de exposición de la piel. Están diseñados para ser seguros para los ojos. La letra C se refiere a la palabra “contacto”.
Clase 2 Láseres visibles (Potencia 1mW) de 400 a 700nm. Los reflejos de aversión, incluido el reflejo palpebral, protegen el ojo aunque se utilicen con instrumentos ópticos. Esta reacción puede proporcionar la adecuada protección aunque se usen instrumentos ópticos.
Clase 2M Como la Clase 2, pero NO seguros cuando se utilizan instrumentos ópticos. La protección ocular se consigue normalmente por las respuestas de aversión, incluido el reflejo palpebral. O altamente divergentes
Clase 3R (Potencia 5 mW) Láseres que emiten entre 302,5nm y 106nm, cuya visión directa del haz es potencialmente peligrosa pero su riesgo es menor que para los láseres de Clase 3B, necesitan menos requisitos de fabricación y medidas de control que la Clase 3B.
Clase 3B (Potencia entre 5mW y 500mW). Láseres cuya visión directa del haz es peligrosa, mientras que la reflexión difusa es normalmente segura.
Clase 4 (Potencia igual o superior a 500mW). Láseres que también pueden producir reflexiones difusas peligrosas. Pueden causar daños sobre la piel y pueden también constituir un peligro de incendio. Su utilización precisa extrema precaución.

 

En construcción

Láser
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