Laser

Juan David Osorio Pacheco
Miguel Angel Pulido Valencia
Cod. 285927
Cod. 285931
1 de Noviembre de 2012
LASER
El fenmeno de la radiacin propuesto por Planck y Einstein postula que los tomos estando
en su estado basal o de equilibrio, cuando reciben un estmulo de energa con la magnitud
suficiente para hacer saltar un electrn de la banda de valencia a la banda de conduccin, y
por naturaleza buscan un estado equilibrado, estos electrones saltan de nuevo a la banda de
valencia, y al hacerlo la energa que haban ganado la emiten ahora en forma de fotones, que
son segunplanck pequeos paquetes de energa. En conclusin un fotn incidente en un
tomo hace que los electrones en este se exciten y al volver a su estado basal emitan otro
fotn. Este principio es fundamental en el desarrollo del lser pues en principio el lser es la
acumulacin de grandes cantidades de energa en fotones, que se obtiene en un medio de
acumulacin, por medio de fotones incidentes que crean una reaccin en cadena de emisin
de fotones con caractersticas especiales que ya discutiremos ms adelante.
As, el lser tiene sus fundamentos en la teora planteada en 1916 por Albert Einstein, la cual
planteo haciendo uso de la ley de radiacin de Max Planck. Este fenmeno hasta ese momento
solo haba sido enunciado por Einstein, aos ms tarde Rudolf Landenburg, dijo a la
comunidad haber obtenido por primera vez el fenmeno de emisin estimulada de radiacin,
evidencia que sera ratificada despus por Willis Eugene y Rutherford.
Charles H. townes y dos estudiantes de posgrado construyeron el primer MASER (laser de
microondas) en 1953, pero tena el problema que no era una fuente continua de radiacin.
Aparte dos rusos trabajaron en un oscilador cuntico que resolvi el problema de la
continuidad haciendo uso de ms niveles de energa en el proceso de excitacin de los tomos.
Theodore Maiman construy el primer laser en mayo de 1960, era un lser de rub. Townes
tambin desarrollo el lser en 1960 y lo patento. Robert Hall invento en 1962 el lser
semiconductor. A partir de estos inventos, comienza una ola de aplicaciones a surgir alrededor
del mundo como la soldadura en los vehculos, y tras inventar en 1980 el primer laser de rayos
x, surgen an ms aplicaciones como los CDs hasta aplicaciones de hoy en da como

cinemmetros que son usados para medir la velocidad de los autos.
Una de las caractersticas ms resaltables de los lseres es poder viajar grandes distancias sin
reducir su intensidad. Para lograrlo se deben lograr varias cosas, primero deben ser coherentes
es decir las ondas emitidas estn en fase aun si cada fotn sale a diferente tiempo. Deben ser
paralelas las ondas ya que si es emitida en una direccin diferente su proyeccin sobre el eje
comn va a ser mas corta.
De este modo el primer modelo de un lser funcional desarrollado por Theodore Maiman
consiste en una lmpara de flash de nen la cual la cual excita los tomos de una varilla de
Rub(Al2O3+Cr2O3) o YAG (Y3 Al5O12 + Nd) en su interior para que emitan una luz lser la cual se
queda rebotando entre dos espejos uno de los cuales es semitransparente y solo una pequea
parte de esta sale para que el resto siga excitando ms y ms tomos y as producir ms
fotones.
El otro mtodo usado para la generacin de un rayo lser es a travs de semiconductores, este
mtodo consisten en generar una diferencia de potencial entre los extremos de un gas como el
GaAs o Dixido de Carbono consiguiendo el mismo efecto de excitacin que se obtena con luz
en el caso anterior.
En el principio de este revolucionario invento las personas no encontraban muchas

aplicaciones a una luz unidireccional, pero en la actualidad sus usos se extienden a muchas
ramas. Algunos de los usos comnmente conocidos son:
Impresoras lser en las que el lser es el encargado de polarizar el rodillo para que se atraiga la
tinta.
Cirugas oculares en las que un lser concentrado talla la crnea con la forma deseada. Al igual
que cuando se cortan laminas se metal solo que con menos intensidad.
En computacin se usa un lector laser para leer la informacin gravada en un CD DVD o BluRay.
Los lseres de baja potenciase suelen usar como apuntadores o para espectculos de luces ya
que no existe riesgo de daar a las personas.
Las longitudes de onda ms comunes segn su uso se presentan a continuacin donde se

resaltan las que quisas presentan mayor inters para nosotros:
375 nm excitation of Hoechst stain, Calcium Blue, and other fluorescent dyes in
fluorescence microscopy
405 nm InGaN blue-violet laser, in Blu-ray Disc and HD DVD drives
445 nm InGaN Deep blue laser multimode diode recently introduced (2010) for use
in mercury free high brightness data projectors
473 nm Sky blue laser pointers, still very expensive, output of DPSS systems
485 nm excitation of GFP and other fluorescent dyes
510 nm (to ~525nm) Green diodes recently (2010) developed by Nichia and OSRAM
for laser projectors.
635 nm AlGaInP better red laser pointers, same power subjectively 5 times as bright
as 670 nm one
640 nm High brightness red DPSS laser pointers
657 nm AlGaInP DVD drives, laser pointers
670 nm AlGaInP cheap red laser pointers
760 nm AlGaInP gas sensing: O2
785 nm GaAlAs Compact Disc drives
808 nm GaAlAs pumps in DPSS Nd:YAG lasers (e.g. in green laser pointers or as arrays
in higher-powered lasers)
848 nm laser mice
980 nm InGaAs pump for optical amplifiers, for Yb:YAG DPSS lasers
1064 nm AlGaAs fiber-optic communication, DPSS laser pump frequency
1310 nm InGaAsP, InGaAsN fiber-optic communication
1480 nm InGaAsP pump for optical amplifiers
1512 nm InGaAsP gas sensing: NH3
1550 nm InGaAsP, InGaAsNSb fiber-optic communication
1625 nm InGaAsP fiber-optic communication, service channel
Debido a las diferentes aplicaciones que se le han dado a los laser en los ltimos aos y su gran
comercializacin, por ende su fcil acceso, surge la necesidad de reglamentar o clasificar los
laser segn el tipo y su riesgo, puesto que hay laser que no causan mayor peligro, como
tambin existen laser que son peligrosos y aun asi estn al alcance de gente del comn, es por
esta razn que la UNE EN 60825-1 /A2-2002 clasifica los laser segn su peligrosidad y segn el
lmite de Emisin Accesible(LEA), es asi como obtenemos las siguientes 7 clases para los laser.
Clase 1: seguros en condiciones razonables de utilizacin.

Clase 1M: como la Clase 1, pero no seguros cuando se miran a travs de instrumentos
pticos como lupas o binoculares.
Clase 2: lseres visibles (400 a 700 nm). Los reflejos de aversin protegen el ojo
aunque se utilicen con instrumentos pticos.
Clase 2M: como la Clase 2, pero no seguros cuando se utilizan instrumentos pticos.
Clase 3R: lseres cuya visin directa es potencialmente peligrosa pero el riesgo es
menor y necesitan menos requisitos de fabricacin y medidas de control que la Clase
3B.
Clase 3B: la visin directa del haz es siempre peligrosa, mientras que la reflexin difusa
es normalmente segura.
Clase 4: La exposicin directa de ojos y piel siempre es peligrosa y la reflexin difusa
normalmente tambin. Pueden originar incendios.
CONCLUSIONES:
El lser es un caso especial de luminiscencia.
La amplificacin de las ondas se debe a que tienen igual longitud de onda estn en
fase.
Existen laser de tipo slido y semiconductores.
Sus aplicaciones estn en muchas ramas de la ingeniera y se postulan como base para
el desarrollo hacia el futuro.
REFERENCIAS
Ciencia e Ingeniera de los Materiales, D. Askelad. Seccin 20-3.
Lser, Gabriel M. Bilmes, Ediciones Colihue.
http://la-mecanica-cuantica.blogspot.com/2009/08/el-laser.html
http://museodelaciencia.blogspot.com/2010_01_01_archive.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Laser
http://youtu.be/AbA2PyVc6ig
http://youtu.be/idO7i5N2G5Q

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