1. Objetivos

El objetivo de esta asignatura es efectuar un barrido de las diferentes aplicaciones en las que se utilizan los láseres. Para ello, se hace una descripción de los distintos fenómenos físicos que se producen cuando un haz láser incide sobre un material. En un gran número de aplicaciones donde se utilizan los láseres de potencia, la finalidad es obtener un procesado adecuado del material mediante un control de todos los parámetros que influyen. Es por tanto necesario aportar una serie de consideraciones sobre las propiedades de los materiales, de la instrumentación que se emplea en un sistema de irradiación, de las distintas técnicas ópticas, de las tecnologías alternativas y de otros aspectos como los de seguridad.

2. Contenidos

1. Fenómenos de interacción. Tratamientos superficiales. Clasificación de materiales.
2. Mecanismos de ablación. Parámetros de procesado.
3. Consideraciones tecnológicas. Tipos de sistemas. Manipulación del haz láser. Técnicas ópticas.
4. Aplicaciones industriales (Corte, Marcado, Perforado, Soldadura, Temple, Recubrimientos superficiales).
5. Otras aplicaciones (Holografía, Metrología, Telecomunicaciones, Fusión inercial).
6. Técnicas de monitorización y control. Modelado.
7. Comparación con tecnologías alternativas. Aspectos de seguridad. Aspectos económicos.

3. Metodología

La docencia correspondiente al curso teórico intensivo se lleva a cabo mediante un sistema mixto que incluye i) lecciones magistrales, sobre un material didáctico previamente distribuido a los alumnos, y ii) ejercicios y trabajos prácticos, así como seminarios especializados relacionados con las materias impartidas. Esta parte intensiva es la que, de modo rotatorio, se desarrolla en una de las universidades participantes y que se coordina por el responsable local del programa. En este curso intensivo se le proponen al alumno una serie de ejercicios destinados a afianzar conceptos y a poner en práctica los conocimientos adquiridos. Una vez de vuelta a su universidad de origen, el alumno terminará de resolver los ejercicios y de realizar los trabajos prácticos propuestos bajo la supervisión del tutor de su universidad. Éste no sólo comprobará que el alumno realiza los ejercicios y trabajos sino que estará disponible para la resolución de cualquier duda que el alumno pueda plantear. A este fin dispondrá de instrucciones por parte de los profesores que imparten el curso sobre el nivel de exigencia en cada uno de los trabajos propuestos, y también sobre el nivel de dificultad que entrañan.

4. Evaluación

La evaluación de los estudiantes se realizará por parte de los profesores que imparten las asignaturas del curso teórico intensivo y el curso práctico (experimentación), de forma coordinada con los tutores de cada universidad (que deberán firmar las actas correspondientes). Una vez finalizado el curso intensivo, los alumnos han tenido que resolver una hoja de ejercicios de cada una de las asignaturas obligatorias que han entregado al correspondiente profesor/profesores de la asignatura para su corrección y evaluación. Así mismo, los alumnos han tenido que presentar un trabajo de comentario de artículos científicos representativos propuestos por los profesores de cada una de las asignaturas optativas. Todos estos trabajos se realizaron con el apoyo de tutorías mediante correo electrónico por parte de los profesores responsables de cada asignatura. La evaluación de los alumnos por parte del profesorado se ha basado en la asistencia y trabajo por parte de los alumnos durante las clases presenciales (70%) y en la evaluación de los ejercicios/trabajos propuestos realizados postreriormente de forma individual (30%).

5. Bibliografía

• [1] M. Von Allmen, Laser-Beam Interactions with Materials, 2nd Ed., Springer-Verlag, Berlin, 1996.
• [2] I. W. Boyd, Laser Processing of Thin Films and Microstructures, Springer-Verlag, Berlin, 1988.
• [3] D. Bãuerle, Laser Processing and Chemistry, Springer-Verlag, Berlin, 2001.
• [4] Laser Physics and Applications, Landolt-Bõrnstein series on advanced materials and technologies vol. VIII/1C (Laser Applications), Springer-Verlag, Berlin, 2004.
• [5] A. M. Prokhorov, V. I. Konov, I. Ursu, I.N. Mihailescu, Laser Heating of Metals, Hilger (1990).
• [6] S. M. Metev, V. P. Veiko, Laser-Assisted Microtechnology 2nd Edition, Springer (1998).
• [7] D. Schuõker, Handbook of the Eurolaser Academy, Chapman & Hall (1998).
• [8] J. F. Ready, Industrial Applications of Lasers 2nd Edition, Academic Press, San Diego (1997).
• [9] W. Duley, Laser Welding, Wiley Interscience (1999).
• [10] J. Powell, CO2 Laser Cutting 2nd Edition, Springer (1998).
• [11] J. Perriere, Recent Advances in Laser Processing of Materials, EMRS Books Series, Elsevier (2006).