Tecnología láser y sus aplicaciones.

tecnologia láser - Búsqueda de Google

Yufei Ma. Laser Technology and its Applications. IntechOpen, 2019. 132 p. DOI: 10.5772/intechopen.75224. ACCEDER 

El láser se ha convertido en un elemento cada vez más importante en la investigación científica y las aplicaciones industriales. Ahora, la longitud de onda del láser puede cubrir el rango desde el ultravioleta hasta el terahercio y el rendimiento del láser de salida ha progresado significativamente en los últimos años.

Este libro se centra en el láser de diodo avanzado, el láser de fibra y sus aplicaciones en la ablación láser (proceso en el que un láser arranca o vaporiza material de la superficie de un objeto sólido al incidir sobre él), la fluorescencia introducida por láser y el tratamiento láser. En este libro, se presentan de forma exhaustiva las ventajas de la tecnología láser.

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  1. Tunable High-Power External-Cavity GaN Diode Laser Systems in the Visible Spectral Range. By Mingjun Chi, Ole Bjarlin Jensen, Anders Kragh Hansen and Paul Michael Petersen
  2. Cladding Pumped Thulium-Ytterbium Short Pulse Fiber Lasers. By Babar Ibrahim Muhammad
  3. Nonlinear Optical Response of Noble Metal Nanoparticles. By Yachen Gao and Deigui Kong
  4. Laser Ablation Technique for Synthesis of Metal Nanoparticle in Liquid. By Amir Reza Sadrolhosseini, Mohd Adzir Mahdi, Farideh Alizadeh and Suraya Abdul Rashid
  5. Quantitative Planar Laser-Induced Fluorescence Technology. By Zhen Yang, Xin Yu, Jiangbo Peng and Jianlong Zhang
  6. Indirect Diode Laser in the Treatment of Retinopathy of Prematurity. By Simona Delia Nicoară

 

Pulsos láser con sensores piroeléctricos

Laser Pulses Characterization with Pyroelectric Sensors - Buscar con Google

Lorenzo Capineri and Marina Mazzoni. Laser Pulses Characterization with Pyroelectric Sensors. EN: Laser Pulse Phenomena and Applications. InTech, 2010.

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Existen muchas aplicaciones industriales y médicas del CO2 (λ=10.6 μm) y Nd:YAG (λ=1.06 μm), láseres de infrarrojos para los que la calidad del proceso está estrechamente relacionada con la característica del pulso del láser.

Estos dos tipos de láser entregan pulsos con duración, frecuencia de repetición y potencia que pueden ser controladas mediante una función secuencial unidad de control electrónico. Un control de bucle abierto generalmente optimiza el rendimiento del proceso mediante un modelo de sistema láser. Sin embargo, este método no puede controlar que durante el funcionamiento la fuente láser y el sistema óptico de entrega podrían deteriorarse; además, las características del rayo láser y de la envoltura temporal del pulso del láser podrían cambiar en varios factores como las variaciones en la alimentación eléctrica, las desalineaciones de los haces ópticos, los depósitos de suciedad en los espejos, cambios en la eficiencia del láser y muchos otros…

Por estas razones es de crucial importancia proporcionar un conjunto de sensores capaces de medir tanto el pulso del láser como las características del rayo láser en línea. Estos sensores generalmente requieren el diseño de electrónica front-end para el acondicionamiento de señal, procesamiento y visualización a una tasa igual a la frecuencia de repetición del pulso del láser.

Este capítulo ilustra las capacidades que ofrecen las matrices piroeléctricas de sensores para este fin.
La principal ventaja de los sensores térmicos piroeléctricos es una respuesta espectral extendida más allá de 100µm que incluye los láseres infrarrojos de gas CO2 y los láseres de cascada cuántica (QC).

 

Proyecto “ATTOSTRUCTURA: Structured attosecond pulses for ultrafast nanoscience”

Dos investigadores de la Universidad de Salamanca consiguen 2.5 M€ de financiación para proyectos en la prestigiosa convocatoria ERC Starting Grants del Consejo Europeo de Investigación | Sala de Prensa
El Rector de la Universidad de Salamanca, la Vicerrectora de Investigación y los dos investigadores premiados

Dos investigadores de la Universidad de Salamanca han conseguido 2.5 M€ de financiación para dos proyectos en la prestigiosa convocatoria ERC Starting Grants del Consejo Europeo de Investigación, que tiene como objetivo ayudar a los científicos y académicos individuales a construir sus propios equipos y realizar investigaciones pioneras en todas las disciplinas.

Con una financiación de hasta 1.5 M€ (excepcionalmente hasta 2 M€) por un máximo de 5 años, las starting grants suponen una verdadera oportunidad para que investigadores jóvenes con buenas ideas puedan convertirse en líderes de grupos de investigación.

Carlos Hernández-García, del Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica (ALF-USAL), y Ainoa Castro Correa, del Grupo de Investigación en Antigüedad Tardía y Alta Edad Media en Hispania (ATAEMHIS), forman parte de los 408 jóvenes investigadores de más de 51 países de todo el mundo, de ellos sólo 20 procedentes de España, que han logrado financiación para sus proyectos, a través del programa de investigación e innovación de la UE, Horizonte 2020.

Dos investigadores de la Universidad de Salamanca consiguen 2.5 M€ de financiación para proyectos en la prestigiosa convocatoria ERC Starting Grants del Consejo Europeo de Investigación | Sala de Prensa

Proyecto “ATTOSTRUCTURA: Structured attosecond pulses for ultrafast nanoscience”, de Carlos Hernández-García

La luz es una de las herramientas más poderosas que tenemos para explorar la naturaleza en la frontera del conocimiento humano. Gracias al rápido desarrollo de la tecnología láser hoy en día se pueden generar pulsos ultracortos de luz coherente y estructurada, es decir, pulsos láser con propiedades espaciales y temporales a la carta, como su intensidad, su fase y su momento angular. Esta última representa una de las propiedades de la luz más interesantes en la actualidad, ya que la luz que lleva momento angular interactúa con la materia de manera diferente. Por ejemplo, puede inducir giros en estructuras nanométricas, o cambiar las leyes fundamentales de interacción entre la luz y la materia.

Recientemente el grupo de investigación de Aplicaciones del Láser y Fotónica (ALF-USAL) ha demostrado la generación pulsos de luz estructurada con una nueva propiedad, el torque de la luz, resultado que fue publicado en la revista Science el pasado mes de julio. Además, esta nueva forma de radiación láser estructurada se emite en forma de pulsos de luz muy breves, con duraciones de femtosegundo o incluso attosegundos.

Este proyecto pretende explorar las nuevas oportunidades que ofrecen estos pulsos láser estructurados con duraciones de attosegundo. Se trata de un proyecto teórico de ciencia fundamental en el que se estudiarán nuevos regímenes de interacción de la luz con la materia. Son escenarios donde se desconocen cuáles son las leyes físicas que los gobiernan, y requieren un gran esfuerzo en la elaboración de herramientas teóricas para diseñar, proponer y guiar futuros experimentos en la frontera de la ciencia ultrarrápida. En concreto, este proyecto busca extender la generación de estos pulsos láser de luz estructurada hacia los rayos X, que permitan interaccionar con la materia a escala nanométrica, y por tanto abrir nuevas vías en el campo de la nanotecnología ultrarrápida. Por ejemplo, se estudiará la posibilidad de inducir campos magnéticos ultrarrápidos que permitan explorar mecanismos de almacenamiento magnético de información de alta velocidad.

EUREKA : Avances en láseres

EUREKA es un programa de Radio USAL de divulgación científica que se emite los jueves a las 10 de la noche. Presentador: Guillermo Sánchez León.

En esta ocasión entrevistan a  Carlos Hernández y Laura Rego, miembros del  Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca (AFL-USAL). Por primera vez, un equipo internacional de científicos, entre los que ha participado este Grupo de Investigación, ha conseguido producir los pulsos láser más cortos conseguidos hasta la fecha con “polarización a la carta”.

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En el ínfimo tiempo que transcurre una trillonésima parte de un segundo –lo que se conoce como attosegundo – estos científicos han conseguido generar pulsos láser ultracortos. Lo novedoso, en esta ocasión, es que lo han hecho con “polarización a la carta”, según explica Carlos Hernández García, investigador del ALF-USAL. Su trabajo se ha publicado en la revista Nature Photonics.

La polarización, que puede ser lineal, circular o elíptica, es la dirección en la que oscilan las ondas electromagnéticas de la luz. Hasta ahora, sólo se había conseguido aislar pulsos láser de attosegundo con polarización lineal, o tener una cadena de ellos con polarización circular. Ahora, se ha podido generar pulsos muy cortos con “polarización a la carta”, es decir, con la lineal o la circular.

Se trata de destellos muy breves de luz ultravioleta que ofrecen la posibilidad de inspeccionar, controlar y observar los componentes más elementales de la materia y registrar su evolución. “Hemos hecho ingeniería óptica”, indica el científico de la USAL.

“Esta herramienta nos permite explorar nuevas formas de interactuar con la materia, nos da un nuevo grado de libertad”, añade. “Hay determinados materiales que responden de distinta manera según la polarización de la luz con la que interactúan”, explica Hernández.

Un ejemplo son las moléculas quirales, cuya composición química es idéntica pero tienen una estructura distinta en forma de espejo –como ocurre con la mano izquierda y la derecha – y, por ello, se comportan de forma distinta en función del tipo de luz que incida sobre ellos. Esto significa que su respuesta puede verse modificada según la dirección la polarización.


Laura Rego, Premio Especial Arquímedes 2017 en la XVI edición del certamen, auspiciado por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Su trabajo,   ‘Componiendo vórtices de luz coherente ultravioleta a partir de láseres infrarrojos’, estuvo tutorizado por los profesores Luis Plaja y Carlos Hernández. Actualmente, Laura Rego Cabezas se encuentra realizando la tesis doctoral en el grupo de investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica (ALF) de la Universidad de Salamanca (USAL). Se graduó en física en la USAL en el año 2016 y posteriormente cursó el Máster en Física y Tecnología de los Láseres en la USAL.

Carlos Hernández y Laura Rego - Buscar con Google

Laura Rego, Julio San Román, Antonio Picón, Luis Plaja, and Carlos Hernández-García. Nonperturbative Twist in the Generation of Extreme-Ultraviolet Vortex Beams. Phys. Rev. Lett117, 163202 – Published 14 October 2016

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‘Un nobel’ en el Centro de Láseres Pulsados (Salamanca)

Cuando Mourou y Strickland crearon en 1985, por entonces en la Universidad de Rochester, su famosa técnica CPA, el ahora director del Centro de Láseres Pulsados (CLPU, en Salamanca), Luis Roso, era un becado Fullbright Scholar dentro de un grupo teórico de la universidad estadounidense. Quedó fascinado por esa tecnología rompedora. [VER NOBEL FISICA 2018]

CLPU
Gerard Mourou (2d) y el director del CLPU Luis Roso (2i) durante la visita que realizó al centro en 2017, acompañados de (i-d) Luca Volpe, director de la Cátedra de Plasma USAL-CLPU; Giancarlo Gatti, jefe científico del CLPU y Jonathan Wheeler, investigador de la Ecole Polytechnique francesa

Desde entonces, dedicó sus esfuerzos a traerla a España, apostando por el que sabía era el futuro de los láseres intensos. Catedrático de Óptica en la Universidad de Salamanca, convirtió a esta ciudad y a su entidad académica en el lugar español de referencia en cuanto a láseres de alta intensidad.

Lo que comenzó con un sistema de 20 teravatios se ha convertido en el único sistema español capaz de alcanzar un petavatio de potencia pico, el sistema láser VEGA, ubicado en la infraestructura científico-técnica singular especializada en láseres intensos, el CLPU, e inaugurado la semana pasada por los Reyes.

VEGA es uno de los diez láseres más potentes del mundo y está basado en la tecnología CPA galardonada esta semana con Nobel. La relación con los creadores de esta tecnología llega desde sus inicios, ya que Gerard Mourou fue miembro del primer Comité Científico-Técnico asesor del CLPU, y se ha mantenido con el tiempo ya que el investigador ha visitado la infraestructura en varias ocasiones.