EL LÁSER, LA LUZ DE NUESTRO TIEMPO
L
A
S
O
C A
N
A
M
L A
GeneraciónA
de pulsos
láser
S
Figura 5.2. Escalas temporales y duración de procesos naturales
5.2.
Algunos láseres, cuando comienzan a ser bombeados, empiezan a emitir
de forma natural trenes de pulsos de luz, presentando regímenes transitorios con
picos de intensidad, antes de llegar a un régimen de emisión estacionaria. Estos
son los ejemplos más sencillos de emisión pulsada. La duración típica de esos pulsos de luz se sitúa en el rango de los milisegundos y microsegundos. Esta forma
de emisión es el resultado de la interrelación entre la inversión de población y los
fotones emitidos cuando el bombeo es modificado (por ejemplo al activarlo).
Se ha aprovechado esta predisposición natural de algunos sistemas láser de emitir de forma pulsada para desarrollar dos técnicas principales para la generación
de pulsos con duraciones más cortas, denominadas Q-switching y mode-locking.
L
A
S
O
5.2.1. Q-switching
Apenas un año después de la invención del primer láser se puso en práctica
un nuevo sistema de generación de pulsos de luz. La técnica de Q-switching se
basa en acumular parte de la energía suministrada mediante el bombeo para liberarla de golpe. Introduciendo grandes pérdidas en la cavidad láser mientras
se bombea el medio activo se impide la realimentación del sistema, y, en consecuencia, se inhibe la emisión láser. Ello implica que parte de la energía suministrada por el bombeo se invierte en excitar el medio activo, quedando acumulada
en forma de inversión de población entre los estados fundamental y excitado.
A continuación se eliminan súbitamente las pérdidas dentro de la cavidad.
En ese momento el sistema se encuentra en un alto grado de inversión de población, mayor que el necesario para compensar las pérdidas en la cavidad dándose ahora las condiciones ideales para la emisión láser. La emisión espontánea
inicial será fuertemente amplificada, aumentando el número de fotones en la cavidad y provocando la emisión abrupta de la energía acumulada en forma de
C A
N
M A
A
L
S A
71