¿Qué es una Fuente de Luz Láser?
Una fuente láser es una fuente luminosa que emite luz láser.
En comparación con la luz ordinaria, los láseres tienen una mayor longitud de onda única y direccionalidad, así como una densidad de energía superior. Hay varios tipos de fuentes de luz láser, desde láseres semiconductores adecuados para fuentes de proyectores hasta láseres YAG, láseres de CO2, láseres excimer y láseres de argón para cortar y procesar objetos.
Los láseres pueden dividirse en láseres de estado sólido (YAG), láseres de semiconductores y láseres gaseosos (láseres de CO2, láseres de argón, láseres de excímeros y láseres de HeNe) en función de la forma del material con el que operan Los láseres de HeNe son láseres rojos con una longitud de onda de 632,8 nm y, además de utilizarse con fines de también puede utilizarse como luz guía para láseres fuera de la gama de longitudes de onda. Aunque los láseres son altamente monolongitudes de onda, en principio también pueden mezclarse con luz de otras longitudes de onda. Por ejemplo, en el caso de los láseres HeNe, existe una estructura satélite de luz débil de otra longitud de onda en torno a los 632,8 nm.
Para aumentar la pureza de la luz láser, se pueden utilizar elementos ópticos como filtros ópticos que sólo dejan pasar la longitud de onda láser o espejos dicroicos que reflejan la luz sólo de esa longitud de onda. Muchos de los diseños de longitud de onda de los elementos ópticos disponibles en el mercado están adaptados a los láseres mencionados.
Usos de las Fuentes Láser
Las fuentes láser se utilizan para una gran variedad de medios. Los distintos tipos tienen usos diferentes.
1. Láseres Semiconductores
Debido a su larga vida útil y a sus características de fácil manejo, pueden utilizarse como fuentes de luz de proyección para proyectores.
2, Láser YAG
Los láseres YAG, que son láseres de estado sólido comunes, se utilizan para el procesamiento por láser, normalmente para cortar y perforar metales y diversos materiales; debido a la naturaleza ligera de los láseres YAG, no son adecuados para procesar materiales transparentes.
3. Láseres de CO2
Puede proyectar la luz láser de mayor longitud de onda; a diferencia de los láseres YAG, es adecuado para procesar materiales transparentes, pero no para procesar metales.
Principios de las Fuentes Láser
Las fuentes de luz láser utilizan como fuente de luz una luz que se excita impartiendo energía a las moléculas del medio láser. Cuando la fuente láser recibe una fuerte dosis de energía, un cierto número de átomos del medio láser entran en estado de excitación.
- Bombeo.
Aumento del número de átomos en estado de excitación. - Estado de Distribución Invertido
Estado en el que el número de átomos en el estado excitado supera el número de átomos en los demás estados debido al bombeo. - Amplificación Óptica
Cuando se irradia un átomo con luz de la misma longitud de onda que la luz excitada en el estado de distribución invertido, el átomo que recibe la luz emite luz de la misma longitud de onda en la misma dirección que la luz, provocando la excitación de otros átomos.
Las fuentes de luz láser se construyen con un espejo en el lado donde se instala la fuente de luz para provocar la amplificación de la luz y un espejo parcialmente reflectante en el lado donde se emite la luz láser. La luz excitada por la amplificación óptica es reflejada por el espejo de reflexión parcial y continúa reflejándose a través de la fuente láser, repitiendo la amplificación óptica muchas veces, pasando finalmente a través de la parte de transmisión del espejo de reflexión parcial como un rayo láser de alta energía.
Características de las Fuentes de Luz Láser
Además de la direccionalidad, la monocromaticidad y la densidad de energía, las fuentes de luz láser tienen una fase (forma de onda de la luz) alineada, lo que las hace propensas a las interferencias cuando chocan contra un objeto. Esta característica se utiliza en instrumentos de medición de distancias, como los interferómetros láser. La luz ordinaria es una mezcla de varios tipos de luz y tiene fases diferentes, lo que básicamente dificulta que se produzcan interferencias.
Otra Información sobre Fuentes Láser
Longitud de Onda de las Fuentes de Luz Láser
Existen muchas fuentes de luz láser diferentes, cada una de las cuales puede clasificarse por su longitud de onda. Los láseres de excímeros tienen diferentes longitudes de onda, que van de 150 a 308 nm, los de argón de 488 nm, los de rubí de 694,3 nm, los de YAG de 1.064 nm y los de CO2 de 10.600 nm. La diferencia en la longitud de onda se traduce en una diferencia en la tasa de absorción cuando se irradia sobre el objeto. Diferentes tasas de absorción dan lugar a diferentes temperaturas.
La conversión de longitudes de onda puede lograrse utilizando cristales ópticos no lineales para las ondas fundamentales de los láseres mencionados. Por ejemplo, la longitud de onda fundamental de un láser YAG es de 1.064 nm, que se puede hacer pasar por un cristal óptico no lineal para extraer luz con longitudes de onda de 532 nm (segundo armónico), 355 nm (tercer armónico) y 266 nm (cuarto armónico). También es posible crear osciladores paramétricos con longitudes de onda sintonizables.