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Un láser de vapor de cobre ( CVL ) utiliza vapores de cobre como medio láser en un láser de 4 niveles. [1] Produce luz láser verde a 510,6 nm y luz láser amarilla a 578,2 nm. El ancho de pulso suele ser de 5 a 60 ns y la potencia máxima de 50 a 5000 kW. Sus frecuencias de repetición de pulso pueden ser de 2 a 100 kHz. La potencia media de los CVL puede oscilar entre 25 W y más de 2 kW. [2] [3]
Es uno de los láseres que se pueden construir en casa. [4]
Los primeros en desarrollar láseres de vapor de cobre fueron WT Walter et al. (Walter WT, Piltch M., Solimene N., Gould G. Pulsed laser action in atomic copper vapor. Bull. Amer. Phys. Soc., 1966, vol. 11, no. 1, p. 113.). En 1971 AAIsaev, MAKazaryan y GGPetrash inventaron un concepto de autocalentamiento que permitió aumentar enormemente la eficiencia del láser de vapor de cobre y comenzar su producción industrial. (Isaev AA, Kazaryan MA, Petrash GG Láser de vapor de cobre pulsado eficaz con alta potencia de generación media. Zhurnal eksperimental'noi i teoreticheskoi fiziki, 1972, vol. 16, no. 1, págs. 40-42. (Traducción al inglés: JETP Letters, 1972, vol. 16, iss. 1, págs. 27-29.) http://jetpletters.ru/ps/753/article_11698.pdf ).
Los láseres que utilizan vapor de metal puro producido a partir de una fuente de cobre elemental son difíciles de construir debido a la temperatura extremadamente alta, alrededor de 1500 °C, necesaria para crear dicho vapor, lo que limita severamente los materiales para el recipiente de contención de vapor y los espejos. Los haluros de cobre, específicamente cloruro de cobre , bromuro de cobre y yoduro de cobre , han sido sustituidos ya que forman vapores a temperaturas mucho más bajas, en el rango de 300 °C - 600 °C, pero el funcionamiento a tales temperaturas sigue siendo difícil. Los vapores de compuestos de cobre también aumentan la complejidad de la señal de bombeo aplicada al dispositivo. Normalmente, se requieren dos pulsos de energización en rápida sucesión, el primero para disociar las moléculas de vapor y el segundo para hacer que los iones disociados se conviertan en láser. La temperatura de funcionamiento se puede reducir aún más mediante el uso de nitrato de cobre o acetilacetonato de cobre , cuyos vapores dan potencia de salida láser máxima a 180 °C y 40 °C, respectivamente.
Utilizando especies de Cu individualmente ionizadas, la investigación también ha demostrado láseres de vapor de cobre que son CW ( onda continua ), es decir, no pulsados, y emiten láser en longitudes de onda ultravioleta profundas . [5] [6] Estos láseres pueden proporcionar potencias UV promedio de varios mW y son potencialmente útiles para instrumentos analíticos y espectroscopia .
Los láseres de vapor de cobre se utilizan en algunas aplicaciones de mecanizado y corte por láser . También se pueden utilizar en sistemas de separación de isótopos AVLIS . En la aplicación AVLIS, el láser de cobre se utiliza para excitar láseres de colorante sintonizables. Webb ofrece una revisión de los láseres de colorante bombeados por láser de cobre en High Power Dye Lasers . [7]
Arte y entretenimiento
Un láser de vapor de cobre iluminó una muestra artística realizada por el escultor Dani Karavan en un encuentro artístico celebrado en Tel Hai (Israel) en septiembre de 1980. Los rayos móviles alternados de color verde y amarillo fueron controlados por S. Kamin mediante un conjunto de espejos y filtros cromáticos. [1]
Los láseres de vapor de cobre fueron utilizados por primera vez con fines de entretenimiento por Pink Floyd en su gira de 1994, para promocionar su álbum The Division Bell .
Véase también
Referencias
- ^ ab I. Smilanski, LA Levin y G. Erez (1980). "Cinética de inversión de población en un láser de vapor de cobre investigada mediante un método de gancho modificado". Optics Letters . 5 (3): 93–95. Bibcode :1980OptL....5...93S. doi :10.1364/OL.5.000093. PMID 19693135.
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ^ S. Gabay, P. Blau, M. Lando, I. Druckman, Z. Horvitz, Y. Yfrah, I. Hen, E. Miron y I. Smilanski (1991). "Estabilización de láser de vapor de cobre de alta potencia". Electrónica óptica y cuántica . 23 (4): S485–S492. doi :10.1007/BF00619644.
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ^ FJ Duarte (Ed.), Láseres de colorante de alta potencia ( Springer-Verlag , Berlín, 1991) Capítulos 1 y 5.
- ^ Goldwasser, Samuel M. (1994–2013). "Láser de cloruro de cobre (CuCl) y bromuro de cobre (CuBr) de fabricación casera". Preguntas frecuentes sobre láser de Sam . Preguntas frecuentes sobre reparación de Sci.Electronics.Repair . Consultado el 12 de noviembre de 2013 .
- ^ McNeil, JR; Collins, GJ; Persson, KB; Franzen, DL (15 de febrero de 1976). "Acción del láser ultravioleta de Cu II en la región de 2500 Å". Applied Physics Letters . 28 (4). AIP Publishing: 207–209. doi :10.1063/1.88698. ISSN 0003-6951.
- ^ Jain, K.; Newton, SA (1981). "Características operativas de láseres de iones de plata, oro y cobre de cátodo hueco UV e IR". Applied Physics B: Photophysics and Laser Chemistry . 26 (1). Springer Science and Business Media LLC: 43–48. Bibcode :1981ApPhB..26...43J. doi :10.1007/bf00702686. ISSN 0340-3793.
- ^ FJ Duarte (Ed.), Láseres de tinte de alta potencia (Springer-Verlag, Berlín, 1991) Capítulo 5.