Hacia 1916, Einstein, utilizando los estudios cuánticos de Planck sobre emisión espontánea e inducida de radiación de la materia, estableció los fundamentos para el desarrollo de los láseres. Previó la posibilidad de estimular los electrones de los átomos, para que emitan luz de una determinada longitud de onda, al ser excitados por otra luz de igual longitud de onda que la que se desea obtener. La luz originada sería coherente (todas las ondas acopladas ordenadamente entre sí), monocromática, unidireccional y capaz de trasladar a un punto, una enorme cantidad de energía.
Recién a principios de los "50, se pensó en construir un dispositivo emisor de esa luz tan especial, para lo cual era necesario amplificarla. Los investigadores se abocaron a esa tarea y primero consiguieron amplificar la emisión estimulada de microondas, ondas electromagnéticas cortas y no luminosas. Al aparato se lo llamó Máser y permitió amplificar señales provenientes del espacio lejano y ser usado en comunicaciones satelitales. La gama de frecuencias que amplifica es limitada. Su autor, Charles Townes, siguió investigando otras zonas del espectro electromagnético y en 1957, esbozó un proyecto al que llamó Máser Óptico, capaz de emitir Luz visible amplificada. Inspirado en sus ideas, otro investigador, aún estudiante, ideó un aparato similar. Lo llamó Láser (acrónimo de la sigla en inglés "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” es decir Amplificación de Luz por emisión estimulada de radiación) y afirmó que sería tan potente que llegaría a la Luna.
Pero no publicó su proyecto, en ninguna revista científica, por lo que cuando Townes y sus ayudantes, en 1958, publicaron su invento y solicitaron patentarlo, Gould, disgustado, abandonó la Universidad y se fue a trabajar al Pentágono, que mostró interés en sus ideas, con fines bélicos. Sin embargo, ni Townes ni Gould fueron los primeros en construir un Láser. Ese mérito lo sustenta, Theodore Maisman, un físico de una compañía aérea, quien hizo funcionar el primer Láser usando un rubí sintético. En 1960 comenzó la Era del Láser, caracterizada por descubrimientos del efecto en infinidad de longitudes de onda del espectro electromagnético.
En 1964, a Townes se le otorgó el Nobel de Física. Gould litigó durante años para que se le reconocieran sus derechos y sólo consiguió patentes para aplicaciones láser. Al paso del tiempo, se fueron creando infinidad de láseres, desde minúsculas pastillas semiconductoras a los bélicos del tamaño de un edificio. Entre tantas aplicaciones se los usa en medicina para soldar retinas, perforar huesos, reparar lesiones, cauterizar vasos; en impresión de información en CD o DVD; para leer códigos de barras (la primera aplicación comercial leyó el de un paquete de chicles); medir distancias; guiar misiles y aviones. Desde 1965, se estudiaron sus aplicaciones en el campo de las comunicaciones. Y es que el rayo láser origina una lluvia de fotones capaz de transmitir mensajes a altísimas velocidades y grandes distancias usando un mayor espacio de la banda del espectro.
El inconveniente mayor fue encontrar canales para transportar esas ondas electromagnéticas. Se tuvo en cuenta las propiedades de la luz y su longitud de onda del orden de los micrómetros y se pensó que se podían confinar en una fibra transparente, tal como el vidrio. Al principio, buena parte de la luz que así se intentaba transportar se absorbía y apenas se transmitía en distancias cortas. A principios de los "70 se empezaron a producir vidrios más puros y transparentes. Como la luz disminuye su velocidad en cualquier medio que no sea el vacío, o sea se refracta y parte se refleja o rebota, se pensó que usando sustancias con distintos índices de refracción (relación entre velocidad de la luz en el vacío y en la sustancia), se conseguiría guiarla. Se construyeron filamentos de vidrio (natural ó sintético) del espesor de un cabello (10 a 300 micrones) con un interior ó núcleo capaz de guiar la luz sin interrupción ni pérdidas, incluyendo curvas y esquinas, y reflejándose miles de veces, gracias a un recubrimiento protector que impide su dispersión. Así recorre grandes distancias, antes de necesitar un repetidor para recuperar intensidad. Tanto el núcleo como el revestimiento están rodeados por una funda, para resguardarlos de la humedad, aplastamiento, roedores etc.
Aún así, no se la debe someter a tensión, torsión, ni impactos, pues repararla es costoso. Un proceso que comienza con ondas electromagnéticas luminosas provistas por un láser, viajan por la fibra óptica y al acabar su recorrido un receptor las vuelve a transformar en energía electromagnética que alimenta redes de internet, telefonía, radio, televisión, pues la fibra óptica permite trasladar varias señales diferentes, con distintas frecuencias. Tiene la ventaja de ser más liviana que los cables metálicos, no transporta energía eléctrica, está hecha de sílice, materia prima abundante en la naturaleza y es inmune a las interferencias y ruidos. El mapa mundial que muestra las redes transoceánicas y transcontinentales, es impresionante. La transmisión con láser de datos por fibra óptica, ha revolucionado las telecomunicaciones de los últimos 50 años.
(*) Licenciada en Bioquímica.