Qué es un láser

El nombre láser viene determinado por las siglas en inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

De ahí podemos intuir que se basa en el concepto general de amplificar la luz mediante un mecanismo llamado emisión de radiación estimulada. Pero ya llegaremos ahí.

Lo importante: un láser no es electricidad, ni un gas, ni nada, es luz muy concentrada.

Un láser tiene tres componentes principales:

Medio activo: es el material sólido, gaseoso o líquido, el cual se excitarán sus átomos a niveles de energía más altos. Digamos que es el combustible. Luego explicamos esto de forma más sencilla.

Recordemos que un átomo son los pequeños elementos que se configuran para formar moléculas, y de ahí la materia.

Alrededor del núcleo de un átomo orbitan electrones. Esto es importante saberlo para después.

Fuente de energía (bombeo): la fuente energética aporta energía necesaria para excitar esos átomos. Puede ser una lámpara de flash, descargas eléctricas, otro láser, …
Cavidad Resonante: se compone de un espejo con reflexión total (refleja el 100% de la luz), y otro con reflexión parcial, que refleja un 95% de la luz, es decir, permite el paso del 5% de la luz (del interior al exterior.)

Lo que ocurre ahí dentro es lo siguiente:

La fuente de energía entrega energía al medio activo (el combustible). Esa energía incita que los electrones de sus átomos se exciten, subiendo «un nivel energético». Eso quiere decir que el electrón tiende a separarse de su núcleo, a querer escapar de él, volverse libre. Sin embargo, cuando se aleja, baja otra vez de nivel expulsando un fotón en el proceso (los fotones son las partículas que constituyen la luz.)

Es como si liberara un pequeño destello.

Ese fotón expulsado incita a su vez a los electrones del resto de los átomos a subir un nivel de energía y luego bajarlo emitiendo un fotón. Y así continuamente, de forma que termina habiendo un montón de fotones circulando en la cavidad resonante. Un montón de destellos de luz.

Esto se llama inversión de población y en realidad es muy complejo.

¿El resultado?

Muchísimos fotones (luz) siendo reflejados una y otra vez por los espejos. Eso produce una luz muy muy densa, muy energética.

Como sólo puede escapar el 5% de la luz a través de un espejo (decíamos uno reflejaba el 95% de la luz y el otro un 100%), se crea ese ambiente de luz densa en el interior de la cavidad.

El 5% de luz saliente es el láser, luz súper densa y muy energética.

Mediante distribuciones de espejos, lentes, prismas, imanes, y de todo, se logra configurar la forma del láser para el uso que se le quiera dar: más delgado para alta precisión, más rectangular, etc.

¿Cuál es el valor de los láseres?

Los láseres realizan tareas de manera mucho más precisa, veloz y eficaz que los humanos. Pueden desde cortar y soldar piezas milimétricas a eliminar pólipos en las cuerdas vocales.

Aplicaciones del láser:

Soldadura: usamos las láseres para soldar piezas que necesitan mucha precisión y piezas en las que se necesita un acabado impoluto. Se utiliza mucho en la industria espacial (cohetes, satélites, etc), militar, automovilística,…

2. Medicina:

Tratamientos dermatológicos, como por ejemplo, quitar marcas de acné en el rostro.
Cirugías que requieren mucha precisión.
Sellado de venas y arterias.
Cirugías oculares (LASIK, PRK): moldean la córnea.
Oncología.

3. Arqueología: los láseres 3D escanean los artefactos y lugares arqueológicos para conservarlos digitalmente además de ayudar al estudio. Eso permite ayudar a la reconstrucción.

4. Corte de la obleas de los semiconductores: los semiconductores son muy pequeñitos y deben no solo ser cortados, sino también hay que colocarles cables enanos.

Y hay muchas más aplicaciones… El escaneo de documentos por ejemplo.

Armas láser:

Las armas láser están en distintas fases de desarrollo. De momento se basan en el objetivo de dañar y destruir objetivos (sobre todo invalidar los sistemas electrónicos).

Ejemplos:

AN/SEQ-3 Laser Weapon System (LaWS). Por la U.S. Navy.

Athena (Advanced Test High Energy Asset) por Lockheed Martin: puede llegar a destruir drones, proyectiles de artillería y algunos cohetes.

Hay más, la mayoría en desarrollo todavía. Se prevén aplicaciones más grandes como la destrucción de misiles intercontinentales (láseres espaciales), láseres en aviones, y otras tantas cosas.

[Curiosidad: en la guerra está prohibido el uso de armas láser diseñadas para causar ceguera en los ojos.]

También se estudian las posibilidades de usar láseres de gran potencia para deshacerse de la basura espacial, de interceptar asteroides y demás.

Es una tecnología a la que le faltan unos años pero promete bastante.