Láser de Cesio

• Yesleny López Guerrero• Yenifer Martínez Corona• Xóchitl Richarte Meza

¿Qué es un láser?

La luz láser es intensa. Los haces láser son estrechos y no se dispersan como los

demás haces de luz.

La luz láser es coherente.

Los láseres producen luz de un solo color, su luz es

monocromática

Los posibles usos del láser son casi ilimitados. El láser se ha

convertido en una herramienta valiosa en la industria,

la investigación científica, la tecnología militar o el arte.

Cesio• Es un metal blando, de color amarillo

claro y bajo punto de fusión.• Puede emitir electrones cuando se le

ilumina, por lo que se usa como cátodo fotosensitible en las células fotoeléctricas.

Historia

Townes y su idea de construir el laser de vapor de potasio

Cálculos preliminares y sus limitaciones

Townes recluta a Herman Z Cummis e Isaan D Abela

Problemas en el proyecto

La aportación de Oliver S Heavens

Las líneas estrechas de absorción del átomo de cesio tiene exactamente la misma energía que una de las líneas de

absorción del helio

Uso de un cilindro de reflexión cilíndrica e intento de utilizar una tubería de zafiro y ventanas de zafiro para evitar que el cesio oscureciera el vidrio

En 1960 midieron la ganancia pero no la oscilación del láser

A finales de 1961 y principios de 1962 el laser de cesio se construyo y hecho andar en el TGR por Paul Rabinowitz,

Stephen F Jacob y Gould, emitiendo una radicación a 3.2 y 7.18 μm

Láser de vapor de cesio

• No se usan grandes cantidades de materiales peligrosos, pueden ser construidas de celdas cerradas, eliminando así la necesidad de bombeo de vacío y de descarga química.

• Tiene longitudes de onda corta 894 nm, lo que es posible enfocar el rayo láser en una zona más estrecha del objetivo

Láseres de cesio, son láseres alcalinos, que tienen una serie de características deseables en comparación con los láseres químicos:

Diseño

El diseño del láser de cesio utiliza una celda de vidrio de 2 cm de largo lleno de cesio metálico y gas amortiguador de etano, y se coloca dentro de un horno de temperatura colocada. El horno y la célula se colocaron en el medio de una cavidad láser confocal que se bombea longitudinalmente a través del espejo de la cavidad de entrada.

Medio activo

• El medio activo del láser de vapor de Cs es el cesio metálico, ya que las celdas que interactúan en el diseño del láser están llenas de este elemento.

Diseño de láser de vapor de cesio

Sistema de bombeo

Horno abierto

Celda de Cs y helio

Lentes focales

Cubo polarizador

Resultados del experimento

• Se obtuvo una eficiencia máxima de aproximadamente 6 %

• Se concluyó que se puede obtener una Salida de láser de mayor eficiencia al optimizar todo el sistema

Volumen de la rejilla de Grabb

Temperatura del horno de celda de Cs

Presión de átomos de Helio en la celda

Mas rápido que la velocidad de la luz

• En un experimento en Princeton, Nueva Jersey, los físicos enviaron un pulso de luz láser a través de vapor de cesio tan rápidamente que la izquierda de la cámara antes de que tuviera siquiera entrar terminado.

• El pulso viajó 310 veces la distancia que habría cubierto si la cámara había contenido un vacío.

Aplicaciones

Láser de vapor de cesio bombeado ópticamente con una eficiencia de pendiente del 81% puede ser fabricado a alta escala de potencia para su usos en misiles de defensa y aplicaciones tecnológicas.

Este láser fue mas una curiosidad que una fuente practica de radiación ya que actualmente se

construyen otros láseres mas fácilmente que emiten la misma longitud de onda, además que el vapor de

cesio es nocivo.

Aún esta en etapa de investigación por lo que su uso no esta difundido.

Conclusiones

Gracias por su Atención

Referencias

• http://www.educaplus.org/sp2002/4propiedades/4_55.html

• http://spie.org/x8759.xml • http://biblioteca.cio.mx/tesis/11510.pdf • https://

books.google.com.mx/books?id=4i_OBgAAQBAJ&pg=PA191&dq=cesium+laser&hl=es-419&sa=X&ved=0CB8Q6AEwAWoVChMIrbu52K2uyAIVRpaICh1cUQS7#v=onepage&q=cesium%20laser&f=false

Rejillas de Bragg

Una rejilla de Bragg es definida como una modulación periódica del índice de refracción a lo largo de una sección pequeña del núcleo de una fibra óptica con la habilidad de reflejar un pico espectralmente angosto de la luz guiada por la fibra.

Láseres semiconductores con rejillas en fibra.

• Los láseres semiconductores pueden recubrirse con capas antirreflectoras en la cara de salida; entonces sí se acopla una fibra mediante la ayuda de un lente, y luego se empalma en el otro extremo de ésta misma fibra con una rejilla reflectora, se forma un resonador que permite que el láser oscile en la longitud de onda de Bragg de la rejilla. El ancho de banda de la rejilla puede ser estrecho para que con esto se obligue la operación a una sola longitud de onda.