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¿Qué es un láser de pulsos ultracortos?

El láser de pulso ultracorto es un nombre genérico para cualquier tipo de láser que produce pulsos o ráfagas de luz coherente en periodos de tiempo extremadamente cortos, mide generalmente en picosegundos o femtosegundos. Un picosegundo es una billonésima de segundo y un femtosegundo es 1.000 veces más corto que un picosegundo o una cuadrillonésima de segundo. Estas tasas de cambio para el láser de impulsos ultracortos permite superar algunos efectos de degradación que los láseres normales no pulso encuentran. Esto les da a las aplicaciones de la tecnología militar, las comunicaciones de datos, y en la ciencia médica como por el asesinato de los virus en el cuerpo a través de un tratamiento láser externo, sin dañar el tejido normal de vida.

El rango de tiempo que la duración del impulso se extiende en la actual tecnología láser de pulso ultracorto a partir de 2011 es de unos pocos picosegundos por cada pulso de láser hasta 5 femtosegundos. La tecnología está siendo impulsado hacia la creación de un láser de pulso ultracorto en el rango de attosegundos, sin embargo, que tendría pulsos que se produjeron 1.000 veces más rápidamente que un láser de femtosegundo, o una vez cada trillonésima de un segundo. Láseres de attosegundos permitirían a los investigadores rastrear el movimiento de los electrones alrededor de los núcleos atómicos en tiempo real, que ayudarían tanto en la física y la química de investigación y desarrollo.

Considerando primeros láseres se basan en la generación de haces de luz coherente el uso de cristales de rubí, láser de femtosegundos utilizan óxido de aluminio de titanio dopado, un tipo de zafiro azul-verde primero producido en 1986 para este propósito. Energía de pulso típica de un láser de femtosegundo tal 20 es de aproximadamente 3 nanojoules por impulso, o tres mil millonésimas de un julio. Dado que esta es una muy pequeña cantidad de energía, el haz se amplifica usando una fuente externa de radiación. Materiales de estado sólido han demostrado ser los mejores amplificadores, con vidrio de iterbio es el más eficaz y amplificar el pulso hasta 100 julios por centímetro cuadrado. Los primeros intentos utilizando tintes o neodimio: cristales de granate de itrio aluminio aumentaron energía de pulso de 1 milijulio a 0,5 julios por centímetro cuadrado.

Hay muchas aplicaciones potenciales para el uso del láser de impulsos ultracortos. Se llevaban comunicaciones de fibra óptica por la transmisión de señales de luz a un nuevo nivel, lo que permite muchos más datos para ser transportado en un haz de impulsos que la fibra óptica es actualmente capaz de partir de 2011, dando al término banda ancha un significado totalmente nuevo. Pueden ser utilizados también para la ablación de materiales lejos de una superficie y cambiándolo de un sólido a un gas sin añadir ningún calor en el proceso, lo cual mejoraría de diversos corte industrial y dar forma a los procesos para metales y compuestos. La tecnología también ofrece la ventaja de servir como una forma extremadamente precisa de bisturí en la medicina para la eliminación de tumores cancerosos o reparación de la córnea óptica en las personas con visión deficiente.