LASER

LASER
M. Martínez Morillo y F. Sendra Portero
CONCEPTO E INTRODUCCIÓN
La palabra láser es un acrónimo de las palabras inglesas: Light Amplification by Stimulated
Emisión of Radiation, es decir, amplificación de luz mediante emisión estimulada de
radiación.
Realmente representa el nombre de un dispositivo cuántico, que sirve para ge nerar ondas
electromagnéticas de la gama óptica. Tiene unantecedente inmediato en el acrónimo máser,
correspondiente a Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation, con el
que, en 1950, Townes, Gordon y Zeigev designaron el primer oscilador en la gama
milimétrica construido por ellos.
El láser proporciona una forma de emisión de radiación luminosa de características
especiales. La radiación láser es monocromática (una sola longitudde onda), posee una
gran direccionalidad (escasa divergencia) y puede concentrar un elevado número de fotones
en fase en áreas muy pequeñas. Estas características han permitido una gran diversidad de
aplicaciones en el campo de la tecnología actual y, en concreto, en la medicina.
Las primeras aplicaciones médicas del láser correspondieron a la cirugía. Comenzó
empleándose en la fotocoagulaciónde tumores de la retina; pronto se aprovecharon las
propiedades fototérmicas y fotoablativas de la elevada concentración energética en áreas
muy pequeñas para la utilización reglada del «láser quirúrgico» en cirugía.
A partir de experiencias realizadas a principios de los setenta, se comenzó a observar que la
irradiación láser de bajo nivel energético, sin llegar a producir efecto térmico,podía tener
una acción estimulante sobre ciertos procesos biológicos, como la cicatriza ción o la
resolución del edema y la inflamación. Esta modalidad «atérmica» de tratamiento
constituye la laserterapia de baja intensidad o de baja potencia, de especial interés en
medicina física, a la que se dedicará principalmente este capítulo.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA EMlSIÓN LÁSER
Para la emisiónde luz visible a partir de un foco, debe comunicarse a éste una energía
(térmica,eléctrica, química, etc.) que excite sus átomos. Generalmente se producirá una
desexcitación inmediata con emisión continua de radiaciones, que: a) son heterocromáticas
(de distinta longitud de onda), b) no son coherentes (no se encuentran en fase), y c) se
propagan en todas las direcciones del espacio.
Laradiación láser posee todas las propiedades de la luz; sin embargo, se caracteriza por ser:
monocromática (todos sus fotones tienen igual longitud de onda),coherente (todos los
fotones se encuentran en fase temporal y espacial) y direccional (el haz de radiación
presenta escasa divergencia, fruto de las dos características anteriores). La principal utilidad
práctica de la radiación láser reside en queconcentra un gran número de fotones por unidad
de superficie (fig. 20.1).
Monocromaticidad
La buena definición de la frecuencia de la luz emitida, esto es, la monocromaticidad, es una
de las principales características de la radiación láser. Permite aprovechar las características
físicas y biológicas que posee la radiación de una longitud de onda determinada.
Actualmente, existen láseresque emiten en el visible, infrarrojo, ultravioleta e, incluso, en
la banda espectral de los rayos X. Algunos láseres, como los de colorantes, permiten
sintonizar la emisión dentro de una gama de frecuencias.
Coherencia
En contraposición a la radiación luminosa convencional, de componentes desorganizados o
incoherente, la radiación coherente es aquella en la que todos sus fotones están en fase.Al
coincidir en una misma dirección de propagación, los estados vibracionales se suman. El
resultado es un efecto de amplificación en la intensidad luminosa emitida, característica de
la radiación láser (fig. 20.2).
Antes del advenimiento del láser, para obtener una luz coherente se utilizaban haces
estrechamente colimados, mediante aperturas diminutas deno minadas pin- hole, de una luz...