Láser de tinte
Un láser de tinte es un láser que utiliza un tinte orgánico como medio láser , generalmente como una solución líquida . En comparación con los gases y la mayoría de los medios láser de estado sólido , un tinte generalmente se puede usar para un rango mucho más amplio de longitudes de onda , que a menudo abarcan de 50 a 100 nanómetros o más. El amplio ancho de banda los hace especialmente adecuados para láseres sintonizables y láseres pulsados. El tinte rodamina 6G, por ejemplo, se puede ajustar de 635 nm (rojo anaranjado) a 560 nm (amarillo verdoso) y producir pulsos tan cortos como 16 femtosegundos. [1]Además, el tinte puede ser reemplazado por otro tipo para generar un rango aún más amplio de longitudes de onda con el mismo láser, desde el infrarrojo cercano al ultravioleta cercano, aunque esto generalmente requiere reemplazar otros componentes ópticos en el láser también. como espejos dieléctricos o láseres de bomba.
Los láseres de colorante fueron descubiertos de forma independiente por PP Sorokin y FP Schäfer (y sus colegas) en 1966. [2] [3]
Además del estado líquido habitual, los láseres de colorante también están disponibles como láseres de colorante de estado sólido (SSDL). Los SSDL utilizan matrices orgánicas dopadas con colorante como medio de ganancia.
Un láser de tinte utiliza un medio de ganancia que consiste en un tinte orgánico , que es un tinte soluble a base de carbono que a menudo es fluorescente, como el tinte de un rotulador resaltador . El colorante se mezcla con un compatible disolvente , permitiendo que las moléculas de difunden de manera uniforme por todo el líquido. La solución de tinte se puede hacer circular a través de una celda de tinte o fluir al aire libre usando un chorro de tinte. Se necesita una fuente de luz de alta energía para "bombear" el líquido más allá de su umbral láser . Por lo general, se utiliza un tubo de flash de descarga rápida o un láser externo para este propósito. EspejosTambién son necesarios para hacer oscilar la luz producida por la fluorescencia del tinte, que se amplifica con cada pasada a través del líquido. El espejo de salida es normalmente reflectante en torno al 80%, mientras que todos los demás espejos suelen ser reflectantes en más del 99,9%. La solución de tinte generalmente se hace circular a altas velocidades, para ayudar a evitar la absorción de tripletes y disminuir la degradación del tinte. Generalmente se monta un prisma o rejilla de difracción en la trayectoria del haz, para permitir la sintonización del haz.
Debido a que el medio líquido de un láser de tinte puede adaptarse a cualquier forma, hay una multitud de configuraciones diferentes que se pueden utilizar. A Fabry – PérotLa cavidad láser se usa generalmente para láseres bombeados por tubo de destello, que consta de dos espejos, que pueden ser planos o curvos, montados paralelos entre sí con el medio láser en el medio. La celda de tinte es a menudo un tubo delgado de aproximadamente la misma longitud que el tubo de flash, con ambas ventanas y una entrada / salida para el líquido en cada extremo. La celda de tinte generalmente se bombea lateralmente, con uno o más tubos de flash que corren paralelos a la celda de tinte en una cavidad reflectora. La cavidad del reflector a menudo se enfría con agua, para evitar el choque térmico en el tinte causado por las grandes cantidades de radiación infrarroja cercana que produce el tubo de destello. Los láseres de bombeo axial tienen un tubo de destello hueco de forma anular que rodea la celda de tinte, que tiene una inductancia más bajapara un flash más corto y una mayor eficiencia de transferencia. Los láseres con bombeo coaxial tienen una celda de colorante anular que rodea el tubo de destello, para una eficiencia de transferencia aún mejor, pero tienen una ganancia menor debido a las pérdidas por difracción. Los láseres de bombeo flash solo se pueden utilizar para aplicaciones de salida pulsada. [4] [5] [6]
