Aplicaciones del Láser

Uso Médico del Láser

El haz altamente colimado de un láser se puede enfocar mejor y con una densidad de energía extremadamente alta hacia un punto microscópico. Esto lo hace útil como un instrumento de corte y cauterización. Los láseres son utilizados para la fotocoagulación de la retina, para parar la hemorragia retiniana y para coser los desgarros de la retina. Los láseres de mayor potencia se usan en la cirugía de cataratas si la membrana que rodea la lente implantada se vuelve lechosa (pierde transparencia). El cristalino opacificado se puede eliminar y colocarse en su lugar una lente, con lo que se restaura de inmediato la visión. Un láser enfocado puede actuar como un bisturí extremadamente agudo para la cirugía delicada, cauterizando la herida al tiempo que corta. ("Cauterizar" se refiere a antiguas prácticas médicas en la utilización de un instrumento caliente o una sonda eléctrica de alta frecuencia para quemar el tejido alrededor de la incisión, sellando con ello los pequeños vasos sanguíneos para detener el sangrado). La acción de la cauterización es particularmente importante, en los procedimientos quirúrgicos sobre los tejidos ricos en sangre como el hígado.

Los láseres se han utilizado para hacer incisiones de medio micrón de ancho, en comparación con alrededor de 80 micras del diámetro de un cabello humano.

Soldadura y Corte

El haz altamente colimado de un láser se puede enfocar mejor y con una densidad de energía extremadamente alta hacia un punto microscópico.

En las líneas de ensamblaje de la industria del automóvil, en soldaduras controladas por ordenador, se hace un amplio uso de los láseres de dióxido de carbono con potencias de hasta varios kilovatios.

Garmire señala una interesante aplicación de los láseres de CO₂ para soldar asas de acero inoxidables sobre cacharos de cocina de cobre. Una tarea casi imposible en la soldadura convencional debido a la gran diferencia en la conductividad térmica entre el acero inoxidable y el cobre, se hace tan rapidamente con el láser que las conductividades térmicas son irrelevantes.

Topografía y Alcance

Los láseres de helio-neón y de semiconductores se han convertido en piezas estándares del equipo del topógrafo de campo. Se envia un rápido pulso de láser a un reflector de esquina en el punto a medir y se mide el tiempo de reflexión para obtener la distancia.

¡Algunas de tales topografías son de larga distancia!. Los astronautas del Apolo 11 y Apolo 14, pusieron reflectores de esquinas en la superficie de la Luna para determinar la distancia Tierra-Luna. En el Observatorio MacDonald en Texas, se esparció un potente pulso de láser en un radio de unos 3 km. al tiempo que se envió a la Luna. La reflexión fué suficientemente fuerte para ser detectada. Ahora se sabe la distancia de la Luna a Texas con una aproximación de unos 15 cm., una medición con 9 dígitos significativos. Para esta medición se usó un láser rubí pulsado.

Láseres en la Industria Textil

Las cortadoras láser dan crédito de mantener competitiva a la industria textil de los EE.UU. en el mercado mundial. Las cortadoras de tela láser controladas por ordenador, se pueden programar para cortar 400 prendas de talla 6 y luego 700 prendas de talla 9 y eso supondría solo unos pocos cortes. La cortadora programada puede cortar docenas de cientos de grosores de telas, y puede cortar cada pieza de ropa de una simple pasada.

La utilidad del láser para tales operaciones de corte, viene del hecho de que el haz es altamente colimado y puede enfocarse mejor, hacia un punto microscópico con una extremadamente alta densidad de energía para el corte.

Los Láseres en las Comunicaciones

Los cables de fibra óptica son un importante medio de comunicación, debido en parte a que se pueden enviar múltiples señales con alta calidad y baja pérdida en la propagación de la luz a lo largo de la fibra. Las señales de luz se pueden modular con la información a enviar, por medio de diodos emisores de luz o por láseres. Los láseres tienen una significativa ventaja porque son casi monocromáticos y esto permite mantener mejor la forma del pulso sobre largas distancias. Si se puede mantener una mejor forma del pulso, entonces la comunicación se pueden enviar a tasas más altas, sin superposición de los pulsos. Ohanian cita la ventaja en un factor de 10 para los moduladores de láser.

Los impulsores de fibra para el teléfono pueden ser del tamaño de un grano de arena, con un consumo de solamente medio milivatio. Sin embargo pueden enviar 50 millones de pulsos por segundo a la fibra de teléfono conectada y codificar sobre 600 conversaciones de teléfono simultáneas (Ohanian).

Tratamiento de Calor

En la metalurgia se han practicado durante mucho tiempo los tratamientos térmicos para el endurecimiento o el templado. Sin embargo, el láser ofrece nuevas posibilidades para los tratamientos de calor selectivo de piezas de metal. Por ejemplo, el láser puede proporcionar tratamientos localizados de calor, como el endurecimiento de las superficies de las levas del automóvil. Estos ejes son fabricados con gran precisión, y si todo el árbol de levas es tratado por calor, se producen inevitablemente algunas deformaciones. Sin embargo, las superficies de trabajo de las levas se pueden calentar rápidamente con un láser de dióxido de carbono y se endurecen sin afectar sensiblemente al resto del eje, preservando su precisión de fabricación.

Escáneres de Código de Barra

Los escáneres de supermercados usan normalmente láseres de helio-neón para escanear códigos de barra universales que identifican los productos. El rayo láser rebota en un espejo giratorio y escanea el código, enviando un haz modulado a un detector de luz y luego a un ordenador que tiene almacenada la información del producto. Los láseres de semiconductores se puede usar tambien para este cometido.