OSCILADOR ÓPTICO

Después de exponer el principio básico de operación de un amplificador óptico, podemos fácilmente comprender el principio de funcionamiento de un oscilador óptico, también conocido como oscilador láser, o simplemente láser.
Consideremos una cavidad amplificadora con un sistema de bombeo (representado por las flechas perpendiculares en la figura II.12), a la cual hemos colocado en sus extremos un par de espejos planos (o ligeramente cóncavos) tal como se muestra en la figura II.7, donde la línea punteada indica el eje óptico del sistema.







                                                 Figura II. 12.

Este par de espejos paralelos recibe el nombre de resonador óptico. Uno de los espejos del resonador es casi 100% reflejante, y el otro tiene una reflectancia típica de alrededor del 90%.
Para comprender qué función tiene el resonador óptico nos referiremos a la figura II.8, la cual muestra al oscilador óptico inmediatamente después de que el sistema de bombeo fue disparado.
Podemos ver que cualquier fotón que sea emitido en una dirección diferente de la definida por el eje óptico del resonador óptico se perderá, mientras que cualquier fotón emitido a lo largo del eje óptico del oscilador será amplificado por el proceso de emisión estimulada e inmediatamente generaremos un enorme flujo de fotones confinados por el resonador óptico, que se propaga a lo largo del eje óptico. Si el resonador óptico no estuviera allí, después de disparar el sistema de bombeo los átomos que fueron excitados pasarían a su estado base debido al proceso de emisión espontánea, emitiendo fotones en todas direcciones y perdiendo la energía recibida por el sistema de bombeo.
 

                                                Figura II.7.

La presencia del resonador óptico nos permite extraer en forma eficiente la energía que el sistema de bombeo ha depositado en los átomos contenidos en la cavidad amplificadora. Debido a que uno de los espejos del resonador tiene una reflectancia del 90%, esto permitirá que el 10% de los fotones que incidan allí sean transmitidos fuera del resonador óptico, formando un haz de luz muy intenso, monocromático (formado por fotones de idéntica energía), coherente (pues todos sus fotones están en fase, ya que fueron producidos por el proceso de emisión estimulada) y altamente direccional. Éstas son las propiedades fundamentales de la luz láser que es generada por todo oscilador óptico.

                                                Figura II.8.

Ricardo Monroy        C.I. 17646658

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