EL LÁSER, LA LUZ DE NUESTRO TIEMPO
con gran dificultad. El petavatio es una frontera en la que empiezan a aparecer
una serie de problemas tecnológicos que dificultan su construcción. Algunos de
los más relevantes son:
Cristales de titanio:zafiro. En cuanto a los cristales amplificadores, el titanio:zafiro es el material estrella en este tipo de láseres porque tiene una banda
de fluorescencia muy ancha, lo que nos permite ir a pulsos muy cortos. En principio, con este cristal se puede bajar de los 10 femtosegundos. Además, combina una serie de propiedades ópticas, térmicas y mecánicas que lo hacen
especial. Pero no es perfecto ya que tiene problemas por la extrema complejidad de obtener cristales de la calidad necesaria con tamaños grandes (más
de diez centímetros, como el mostrado en la Fig. 11.2) y, sobre todo, tiene un
gran problema con su tiempo de fluorescencia. El tiempo de fluorescencia son
3,2 microsegundos, lo que implica que hay que bombear con un pulso de nanosegundos que este bien sincronizado con la llegada del pulso infrarrojo a amplificar. Se está invirtiendo un importante esfuerzo para desarrollar otros cristales
con ancho de banda suficiente, con propiedades térmicas y ópticas adecuadas. También se está avanzando mucho en el desarrollo de vidrios y materiales
cerámicos con propiedades convenientes.
L
A
S
O
C A
N
A
M
L A
A
S
L
A
S
O
Figura 11.2. Uno de los grandes
problemas de la tecnología necesaria para sistemas multi-petavatio es el gran tamaño de los
cristales de titanio:zafiro. Para llegar o rebasar el petavatio se requieren cristales de gran calidad
óptica y considerable tamaño,
como el mostrado en la figura.
Actualmente se fabrican buenos
cristales de hasta 20 centímetros
de diámetro.
Redes de difracción. Una red de difracción no es más que una serie de
rayas grabadas en un sustrato. A priori, su fabricacion podría parecer sencilla,
pero solo aparentemente. Por la misma razón por la que necesitamos cristales
grandes, para repartir la energía del pulso en una superficie lo bastante extensa
que no dañe el material, se necesita que las redes sean grandes. Es un problema
de escalas: si se tienen redes de mil rayas por milímetro, y próximas al metro de
anchura, estamos hablando de grabar un millón de rayas con precisión nanométrica sin desviarnos nada. Ése es el reto.
C A
N
M A
A
L
S A
175