Tesis doctoral de David Del Agua Hernández
Los láseres de colorante en disolución son fuentes de radiación coherente y sintonizable, lo que les convierte en sistemas muy atractivos para su aplicación en campos con una alta repercusión socio-económica como la medicina, comunicaciones, almacenamiento de información…, Entre otros. sin embargo, el empleo de estos sistemas ha vendo condicionado por una serie de limitaciones de tipo práctico como son: – el empleo de grandes volúmenes en disolución, generalmente tóxicos – son equipos de una gran complejidad de diseño funcionamiento y manejo – es necesario el empleo de personal altamente cualificado para su utilización la sustitución de esta fase líquida por una fase sólida permitiría la eliminación de estos inconvenientes, así como permitir el abaratamiento de las técnicas su fabricación, así como su miniaturización e integración en sistemas ópticos. hasta el momento se habían venido empleando materiales inorgánicos y orgánicos como matrices para laseres de colorante en estado sólido. Sin embargo, cada una de estas matrices presenta una serie de ventajas e inconvenientes. Lo ideal sería poder combinar las buenas propiedades de ambos materiales en una nueva matriz híbrida que posea las propiedades térmicas de los materiales inorgánicos y la facilidad de síntesis y la gran solubilidad del colorante en la matríz de los materiales orgánicos. la presente memoria describe la síntesis y caracterización de una serie de nuevas familias de materiales híbridos y su posterior evaluación como matrices sólidas para su aplicación como láseres de colorante en el estado sólido. se han estudiado un total de cuatro familias de matrices híbridas cuya síntesis está basada en diferentes formas de incorporar el silicio en la matríz con objeto de estudiar la relación existente entre el tipo y proporción de silicio, con el comportamiento láser que muestran una serie de colorantes comerciales de las familias de las rodaminas y de los pirrometenos. 1. Matrices basadas en procesos de síntesis simultánea, empleando alcóxidos de silicio y monómeros metacrílicos. El proceso sol-gel de la parte inorgánica y el de la polimerización de los monómeros orgánicos ocurren en una etapa simultánea. 2. Matrices sintetizadas mediante un proceso de síntesis secuencial, basada en el empleo de aerogeles de sílice. En una primera etapa se obtiene el aerogel de sílice y en una segunda etapa se produce la incorporación de la parte orgánica. 3. Matrices sintetizadas empleando partículas nanométricas de sílice de diferentes características y monómeros metacrílicos. 4. Matrices copoliméricas sililadas, sintetizas empleando monómeros metacrílicos portadores de átomos de silición en su estructura y otros monómeros metacrílicos convencionales. a modo de resumen, podemos decir que en el presente trabajo se han desarrollado nuevos materiales híbridos alcanzándose para algunas de las matrices ensayadas valores de eficiencia láser muy cercanas a las que se obtienen para los mismos colorantes láser en disolución líquida. Por otro lado, y sobretodo, algunos de estos materiales sililados han demostrado ser altamente fotoestables, de forma que, aún siendo bombeados por láser bajo las condiciones más drásticas posibles en el laboratorio (bombeo transversal, estático, a 532nm con una energía elevada de 5,5mj/pulso, y a elevadas velocidades de repetición entre 10-30hz) son capaces de mantener el 90% de eficiencia láser inicial, incluso después de bombear la pieza, en una misma posición, durante 1 millón de disparos de forma continua. en cuanto a la sintonizabilidad de este tipo de materiales, hemos también demostrado que eligiendo un colorante láser determinado en función de su zona de emisión láser en la región del visible y eligiendo la matríz adecuada podemos sitonizar su emisión en un amplio intervalo de longitudes de onda en la zona del espectro de luz visible. los resultados obtenidos, en este trabajo, permiten asegurar que, desde el punto de vista tecnológico, hemos alcanzado en gran medida, las condiciones de eficiencia, estabilidad y sintonizabilidad necesarios para poder transferir estos nuevos materiales al sector industrial para diferentes aplicaciones como, por ejemplo, en el campo biomédico. De hecho, actualmente existen dos empresas de carácter nacional desarrollando un prototipo láser basado en estos materiales y sistemas para su aplicación en el tratamiento dermatológico de manchas de la piel y la eliminación de tatuajes.
Datos académicos de la tesis doctoral «Síntesis y caracterización de nuevos copolímeros orgánicos e híbridos (orgánico-inorgánicos) y su evaluación-optimización como láseres de colorante en estado sólido.«
- Título de la tesis: Síntesis y caracterización de nuevos copolímeros orgánicos e híbridos (orgánico-inorgánicos) y su evaluación-optimización como láseres de colorante en estado sólido.
- Autor: David Del Agua Hernández
- Universidad: Complutense de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 21/04/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Roberto Sastre Muñoz
- Tribunal
- Presidente del tribunal: diego Armesto villas
- alfons Penzkofer (vocal)
- julio San roman del barrio (vocal)
- ángel Costela gonzález (vocal)