Láser de rubí

La barra se coloca a menudo entre dos espejos que forman una cavidad óptica, que hace entrar en oscilación la luz producida por la fluorescencia del rubí, causando la emisión estimulada.

Los láseres modernos a menudo usan varillas con recubrimientos antirreflectantes, o con los extremos cortados y pulidos en el ángulo de Brewster.

Los espejos dieléctricos externos se utilizan para formar la cavidad óptica.

Los espejos curvos se utilizan normalmente para relajar las tolerancias de alineación y para formar un resonador estable, que a menudo compensando la lente térmica de la varilla.

Construido por Theodore Maiman en 1960, el dispositivo fue creado a partir del concepto de un «maser óptico», un maser que podría operar en las regiones visual o infrarroja del espectro.

En 1958, después de que el inventor del máser, Charles Townes, y su colega, Arthur Schawlow, publicaran un artículo en la Physical Review sobre la idea de los máseres ópticos, comenzó la carrera por construir un modelo funcional.

Los rubíes se habían utilizado con éxito en los máseres, por lo que eran una primera opción como medio posible.

Mientras asistía a una conferencia en 1959, Maiman escuchó una exposición de Schawlow, describiendo el uso del rubí como un medio amplificador.

Las mediciones que él había hecho indicaban que el nivel energético más bajo del rubí rosado podía ser compensado parcialmente excitandolo con una fuente de luz muy intensa y, dado que disponía ya de rubís, decidió intentarlo de todos modos.

Maiman también tuvo sus dudas, pero, al ser una «persona muy decidida», siguió trabajando en su proyecto en secreto.

Maiman se dio cuenta de que, con tanta intensidad, no necesitaba una cavidad de bombeo tan altamente reflectante y, siendo la lámpara helicoidal, no necesitaría tampoco que tuviera una forma elíptica.

Maiman construyó su láser de rubí en los Hughes Research Laboratories, en Malibu, California.

Hellwarth inventó un método de conmutación-Q, para concentrar la salida en un solo pulso.

Esquema del primer láser de rubí
Una varilla de láser rubí. Recuadro: La vista a través de la varilla es cristalina.
Transmitancia del rubí en espectros ópticos e infrarrojos cercanos. Nótense las dos anchas bandas de absorción azul y verde y la estrecha banda de absorción a 694 nm, que es la longitud de onda del láser rubí.
Láser de rubí original de Maiman
Componentes del láser de rubí original
Pistola láser de rubí construida por el profesor de física de la Universidad de Stanford en 1964 para demostrar el láser en sus clases. El reciclado cuerpo de plástico de un arma de rayos de juguete alojaba la varilla de rubí entre dos tubos de flash (derecha). El pulso de luz roja coherente era lo suficientemente fuerte como para hacer estallar los globos azules (que se muestran a la izquierda) pero no los globos rojos que reflejaban la luz.