Un estudio del CSIC abre la puerta al diseño de láseres más efectivos

Una nueva investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) aporta una solución mediante la cual los láseres aleatorios, un tipo de láser de bajo coste, pueden emitir en diferentes frecuencias, cualidad que hasta ahora sólo poseían los láseres tradicionales, cuya fabricación es costosa y dificultosa En un informe publicado por el Departamento de Comunicación del CSIC, se señala que el investigador del CSIC Cefe López, del Instituto de Ciencias de Materiales (CSIC), en Madrid, dirige este trabajo en colaboración con el grupo de Diederik S. Wiersma, del Laboratorio Europeo de Espectroscopia no Lineal (Florencia, Italia). Los resultados han sido publicados en la revista Nature Photonics. En la actualidad se fabrican esencialmente dos tipos de láser. De un lado, los láseres de cavidad, en los que la emisión puede tener diferentes longitudes de onda (colores). La cavidad permite que la luz atraviese, en sucesivas reflexiones en espejos, el material láser y acumule energía en cada paso. Así, en función de la longitud de la cavidad, el dispositivo puede emitir con diferentes longitudes de onda. Los láseres de cavidad son los dispositivos más habituales, y su característica principal es emitir un rayo monocromático en una sola dirección. Por el contrario, los láseres aleatorios emiten en múltiples direcciones y en diversos colores. Este segundo tipo de dispositivo amplifica la emisión cuando la luz es esparcida numerosas veces por las partículas de polvo de las que está habitualmente constituido el láser y, hasta el momento, no era posible hacer que la emisión fuera monocromática. Éste es el obstáculo que supera el trabajo liderado por el investigador del CSIC. Para ello, los autores han fabricado el láser aleatorio partiendo de un vidrio fotónico que, usando las resonancias de las partículas que lo forman, permite seleccionar modos en el láser aleatorio y, por tanto, predecir y determinar con qué longitud de onda emite. «La fabricación de láseres de cavidad es un proceso de suma complejidad y costoso. En cambio, la producción de láseres aleatorios es sencilla y barata. El único problema es que el producto final siempre emite a la misma frecuencia, lo que reduce sus aplicaciones», explica López. Y añade: «los láseres aleatorios con vidrios fotónicos podrían abrir el camino a la fabricación de dispositivos que aúnen las ventajas de ambos métodos, es decir, la selección de longitud de onda y el bajo coste». Láser para todo Desde la oftalmología y la odontología hasta la liposucción. Hace ya un tiempo la cercana Universidad de Salamanca presentaba un láser para aplicaciones oftalmológicas y odontológicas, uno de los más avanzados del mundo. Facultad de Físicas de dicha Universidad presentó un láser de titanio-zafiro cuyas aplicaciones pasan por la microelectrónica. Luis Roso, catedrático de Óptica de dicha universidad, destacó su uso en cirugía oftalmológica y también se refirió a la ayuda que podría proporcionar en el campo de la odontología o en el de los implantes biomédicos. Entre las características técnicas del láser se encuentra que emite pulsos de 100 femtosegundos. El femtosegundo, según Roso, «es al segundo lo que un segundo es al tiempo transcurrido desde que desaparecieron los dinosaurios de la tierra». Su modo de funcionamiento es el equivalente a estar un segundo encendido y 30.000 años apagado. La longitud de onda del láser se sitúa en 0,8 micras y la anchura de banda en 20 nanómetros. Necesita una energía de 50 milijulios por pulso y lleva una cadencia de 10 pulsos por segundo. La potencia pico asciende a 0,5 teravatios. Hay que significar que la potencia generada en todo el mundo son unos pocos teravatios. Una de las últimas aplicaciones de láser es la liposucción, con lo que se consigue una cirugía aún menos invasiva ya que la sonda láser va emitiendo calor que licúa la grasa, la cual es extraída así por la propia sonda. Además, ese calor actúa consiguiendo una mejor retracción de la piel ya que la temperatura activa las fibras de colágeno favoreciendo una más rápida regeneración de esta fibra y, por consiguiente, unos mejores resultados.