El interés en esta flexible tecnología está hoy acompañado por la aparición de nuevas tecnologías láser, que ofrecen una enorme paleta de parámetros accesibles, como la duración del pulso, la tasa de repetición o la longitud de onda. Cada uno de estos parámetro influirá en las respuestas fuertemente no lineales del material y, por lo tanto, en la transformación inducida. Así pues, la influencia de cada parámetro es una cuestión gran de interés tanto teórica como industrialmente.

De todos ellos, la longitud de onda es el parámetro menos y estudiado y por lo tanto del que se cuenta con un menor grado de comprensión. Por ello, un equipo científico formado por investigadores del laboratorio de Láseres, Plasmas y Procedimientos Fotónicos (LP3) de la Universidad de Aix-Marsella y el CNRS y del Grupo de Procesado por Láser del CSIC han publicado un estudio que explora el rendimiento en el procesado de materiales dieléctricos con los láseres ultrarrápidos en varios dominios espectrales. Los resultados de esta investigación revelan un comportamiento contraintuitivo, ya que se observa una respuesta casi invariante en un rango espectral muy amplio, cuando cabría esperar que en un proceso de interacción altamente no lineal las eficiencias y respuestas del material cambiaran drásticamente al cambiar la longitud de onda.

Representación artística de un láser modificando con su haz un material / Instituto de Óptica

Los hallazgos de este estudio tienen implicaciones importantes tanto para la investigación teórica como para las aplicaciones tecnológicas. Desde una perspectiva fundamental, se caracteriza el rol relativo en función de la longitud de onda de cada uno de los diferentes mecanismos de fotoionización: ionización multifotónica (absorción simultanea de varios fotones), ionización por efecto túnel o la ionización por impacto.
Desde el punto de vista tecnológico, la investigación abre posibilidades de conocer las condiciones optimizas para el procesado de materiales dieléctricos. La investigación resalta el potencial de la parte ultravioleta (UV) del espectro, que exhibió propiedades muy favorables en cuanto a potencia y resolución. El estudio mostró que la profundidad de mecanizado en el dominio UV era menos sensible a la energía aplicada y a las propiedades del material, lo que permite lograr una precisión aún mayor en la eliminación de materiales a nivel nanométrico en la superficie de materiales dieléctricos.
La naturaleza integral de este estudio, que abarca una amplia gama de longitudes de onda y materiales, se espera que contribuya al desarrollo de simulaciones mejoradas para el procesamiento láser y avance en nuestra comprensión de la compleja interacción entre los láseres y los materiales.

Mario García Lechuga
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