Articulo 03 - photonics mexico

Lasers for Industry and Manufacturing Applications
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Láseres Industriales para Manufactura y Aplicaciones


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Articulo 03

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El láser de bióxido de carbono
Editorial Académica Española (2011-10-28)

La palabra láser se deriva de las siglas para la frase en inglés Light Amplificación by Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación), dispositivo que emite luz altamente monocromática y coherente; Monocromático significa que la luz emitida está sincronizada para todos sus rayos de luz tengan un único color y coherente entendemos que los rayos de luz viajan en la misma dirección y con la misma fase. Las partes principales de un láser son el medio ctivo o amplificador, el resonador óptico y el sistema de excitación.
El sistema de excitación puede ser mediante descargas de corriente eléctrica alterna o directa, mediante descargas de potencial de ondas energéticas en la región de las radio frecuencias (RF), por medios ópticos, por medios químicos, etc.El primer láser de bióxido de carbono (CO2) fue desarrollado por C. Kumar N. Patel en 1964,1 mientras que a principios de los setentas se comenzó a utilizar el concepto de láseres de guía de onda, y una década después se introdujo el modo de excitación de descarga transversal por RF, como mejora en el modo de excitación de láseres moleculares.

Láser de gas molecular (Molecular Lasers)

Los láseres de gas molecular son los "grandes caballos de batalla" en las aplicaciones industriales y manufactura, por la capacidad que tienen de producir muy altas potencias. Los láseres pueden funcionar de manera continua (CW), y en forma pulsada. Los láseres del tipo CW se encuentran frecuentemente en aplicaciones de la industria pesada, como lo son el soldado, cortado y tratamiento de superficies metálicas de gran tamaño, mientras que los pulsados se usan para pre-perforar, taladrado en materiales etc. Las longitudes de onda capaces de producir altas potencias de salida en láseres moleculares pertenecen al espectro del mediano infrarrojo (5µm a 10µm). Estas longitudes de onda son menos susceptibles a los efectos atmosféricos (como absorción y esparcimiento). Este tipo de características hacen de los láseres moleculares fuertes candidatos para aplicaciones espaciales y militares. Un láser de gas molecular opera de manera muy similar a un láser de gas atómico (como un He-Ne) excepto que son usadas moléculas de gas en lugar que un simple átomo. Una molécula está compuesta por dos o más átomos. Los átomos pueden ser cada uno de la misma especie atómica, como la molécula del N2, o de diferentes especies atómicas, como la molécula del CO2. En los láseres de gas molecular, las emisiones estimuladas toman lugar entre los niveles energéticos moleculares. Los niveles del espectro de energía de una molécula son mucho más complejos que las de un átomo porque tienen más niveles de energía y más posibilidades de cambio. Las moléculas contienen átomos en los cuales pueden existir diferentes niveles energéticos moleculares, pero las moléculas por si mismas tienen estados energéticos característicos asociados con el movimiento vibracional y rotacional de la molécula.  De los láseres moleculares, uno de los más importantes es el láser de CO2. Gran parte de la discusión de esta lección estará centrada alrededor del láser de CO2.
Real de Cumbres
Monterrey,N.L.
México
CP. 64346

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