¿Qué es un Oscilador Láser?
Un oscilador láser es un sistema diseñado para generar y emitir luz láser.
El láser es una fuente de luz altamente coherente y monocromática, con propiedades excepcionales en términos de direccionalidad. El oscilador láser consta de tres elementos principales: un medio activo, una fuente de excitación y un espejo de resonancia, que juntos forman lo que se conoce como resonador.
En función del medio utilizado en el oscilador, existen diferentes tipos de láseres: gaseosos, de estado sólido, líquidos, semiconductores y de fibra. Existen tres tipos de métodos de emisión de luz: CW (onda continua), pulsada y oscilación pulsada Q-SW (Q-switched).
Usos de los Osciladores Láser
Los osciladores láser se instalan en equipos que utilizan láser. Abarcan desde aplicaciones militares hasta aplicaciones de consumo, como electrodomésticos.
La salida del láser, la longitud de onda y otras características del láser lo hacen adecuado para el fin para el que se utiliza. En situaciones familiares, los láseres se utilizan en lo siguiente:
- Medicina
LASIK y tratamiento de desprendimientos de retina en oftalmología, eliminación de manchas y marcas de nacimiento en dermatología. - Aparatos eléctricos
Punteros láser, escáneres de códigos de barras, unidades ópticas para CD y DVD, etc. - Equipos industriales
Máquinas de procesamiento láser para taladrar, cortar, grabar y soldar.
En otros campos científicos, los láseres se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como telémetros de onda luminosa para medir distancias, ensayos no destructivos para inspeccionar daños superficiales e internos sin contacto iluminándolos con una luz, LIDER para medir la distancia a otros objetos distantes y fusión por láser.
Principios de los Osciladores Láser
1. Estados de Excitación y Transiciones
Cuando se irradia una fuente de excitación en un medio, los átomos (o moléculas) del medio láser pasan de un estado de baja energía a un estado de alta energía. Este estado es el estado excitado. Este estado excitado es inestable e inmediatamente intenta volver al estado de baja energía. Este fenómeno se denomina transición.
Durante la transición, se emite la luz correspondiente a la diferencia de energía, y este fenómeno es la radiación espontánea. Además, cuando se irradia un átomo o una molécula en un estado excitado con luz de una longitud de onda específica, se emite luz en proporción a la intensidad de la luz. Este fenómeno se conoce como emisión inducida.
2. Aumento de la Luz
Cuando esta luz emitida es reflejada por el espejo de resonancia y devuelta al medio láser, induce más luz y ésta se potencia aún más. Este proceso de ida y vuelta se repite varias veces y, cuando la luz ha alcanzado cierta intensidad, se emite como luz láser desde el espejo semitransmisor.
Estructura de un Oscilador Láser
Un oscilador láser consta de una fuente de excitación (lámpara o semiconductor láser) y un resonador (la parte que aumenta la intensidad de la luz), mientras que el resonador consta del medio láser (material sólido como gas o cristal) y un espejo de resonancia.
La estructura interna del oscilador está dispuesta de forma que la fuente de excitación pueda irradiar el medio láser, y el espejo de resonancia se coloca entre el medio por ambos lados. Uno de estos espejos es un espejo transmisivo parcial y el otro un espejo reflectante total, y las funciones de los dos espejos son diferentes.
Más Información sobre los Osciladores Láser
1. Oscilación CW
La oscilación CW (Continuous Wave) es un método de salida que emite un láser de onda continua. La salida láser no varía con el tiempo y sigue emitiendo un valor constante.
Cuando se utiliza en la soldadura láser, el láser se aplica continuamente de modo que el área soldada se funde en todas las zonas. Este método de salida se utiliza para soldar en zonas en las que la fusión es continua, por lo que no quedan huecos y la zona queda hermética.
2. Oscilación Pulsada
La oscilación pulsada es un método en el que la salida del láser varía con el tiempo. Cuando se utiliza en la soldadura láser, los cordones se producen de forma intermitente debido a la característica de la emisión láser en lugares.
Este método de salida puede reducir la entrada de calor para todo el proceso de soldadura, reduciendo así la deformación térmica de la pieza de trabajo.
3 Oscilación de Pulsos Q-SW
La oscilación de pulsos Q-SW es un método de salida que espera hasta que se produce una distribución de inversión suficiente en el medio láser y, a continuación, emite una gran salida láser emitiendo el láser a la vez. Se utiliza para el microprocesado y el mecanizado de agujeros de piezas de precisión, como componentes electrónicos y semiconductores.