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BOLETIN DE OBSERVACION TECNOLOGICA 47

en profundidad Fig. 2. Esquema del resonador óptico del láser de Nd3+:YAG. (Fuente: Indra). Las fuentes usuales de bombeo son las lámparas de destello o los dio-dos láser con emisión a 808 nm. Este bombeo produce la inversión de po-blación y facilita la emisión estimula-da cuando el cristal está integrado en el resonador láser. En esta configu-ración se facilita la emisión predomi-nante en la dirección longitudinal de la cavidad del resonador cancelando emisiones en las direcciones trans-versales. El resonador cuenta con un espejo altamente reflectante en un ex-tremo y otro espejo de acoplamiento o de salida que permite la salida de la emisión estimulada del láser. La lon-gitud del resonador, curvatura de los espejos y reflectancia del acoplador son parámetros de diseño del resona-dor que afectan a la sensibilidad de alineamiento, estabilidad del resona-dor, y también la calidad el haz láser. Los láseres de Nd:YAG suelen lle-var un componente óptico adicional que permite la emisión pulsada por Q-switch pasivo. Este elemento es un cristal absorbente saturable de Cr4+:- YAG con ciertas pérdidas ópticas que se reducen a elevadas intensidades ópticas. El absorbente saturable des-habilita la emisión láser por aumento de pérdidas en la cavidad con baja in-tensidad de iluminación, y permite la emisión de un pulso láser mediante la reducción drástica de pérdidas de la cavidad con el aumento de la intensi-dad de la luz. Las duraciones de pul-so obtenidas con Q-switch son del or-den de nanosegundos y las energías del orden de mili julios para pequeños láseres de uso habitual. Debido a los exigentes requisitos de los designadores láser en aspectos de divergencia y estabilidad, estos dispositivos se basan en la clásica matriz de Nd:YAG como medio acti-vo, pero bombeada mediante diodos láser. La ventaja del bombeo median-te diodos respecto de lámpara de destello está en la mayor eficiencia al seleccionar la banda de emisión del diodo a la de absorción del neodimio. El medio activo sufre menor carga térmica y esto unido a eficiencia en la direccionalidad de bombeo produce un haz de alta calidad y pequeña di-vergencia. Así mismo, hay menos pér-didas en forma de calor y exigencias de disipación térmica. En los láseres bombeados por lámpara de destello apenas un 2 % de la energía eléctrica se transforma en energía del láser y el resto se disipa en forma de calor. Por el contrario, con el bombeo por diodos existe un 25 % de eficiencia de la potencia eléctrica. Telémetros y designadores láser La primera década de desarrollo de los láseres se vio acompañada por enormes avances propiciados por los requerimientos de las aplicacio-nes. Así, equipos como los radares láser, telémetros o designadores de blancos requerían de haces pulsados cortos para la iluminación, medida de la distancia o marcado codificado del blanco. Sólo los láseres con bandas de absorción anchas que se ajusta-ban a las lámparas de bombeo fueron quedando como fuentes pulsadas efi-cientes. Este es el caso del neodimio en la matriz de YAG (Nd:YAG) y el cro-mo en la matriz de zafiro (rubí). El uso extensivo de la tecnología láser tuvo lugar en el campo militar opera-tivo. El paso del láser de los labora-torios al sector militar requirió de la ingeniería y producción compatibles con los exigentes entornos operativos y ambientales. Los primeros disposi-tivos desarrollados fueron los teléme-tros y los designadores. Los telémetros fueron inicialmente in-tegrados en las direcciones de tiro de los carros de combate para medir la distancia al blanco. Inmediatamente después se desarrollaron los prime-ros designadores láser para marcar el objetivo con objeto de dirigir las mu-niciones guiadas por láser. Fig. 3. Tamaño del haz sobre el blanco para una divergencia de 0,25 mrad y distancias de izquierda a derecha de 1, 5 y 10 km (Fuente: Indra). Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 47. Segundo trimestre 2015 15


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