APUNTES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El primer láser digital

El primer láser digital

Diseñan y construyen en África el primer láser digital del mundo
El láser es una de las tecnologías emblemáticas del mundo moderno. Lo más probable es que la mayoría de los lectores estén a menos de un metro de distancia de un láser de algún tipo mientras leen esto. En nuestro mundo, los láseres están en todas partes. En principio, son dispositivos simples. Se componen de un par de espejos, una fuente de energía, normalmente luz, y una cavidad láser en la que la luz puede rebotar de un lado a otro. El truco está en llenar la cavidad láser con un material conocido como medio amplificador que amplifica a una frecuencia específica cuando es estimulado por luz con otra frecuencia. Cuando esta luz amplificada se dirige al exterior de la cavidad, usando un medio espejo, forma un haz estrecho de luz coherente de una única frecuencia específica: un rayo láser.

Para muchas aplicaciones, la forma de este rayo -la manera en la que la intensidad de la luz varía a través del rayo- es importante. Los físicos actualmente cambian la forma colocando frente al láser diversos tipos de dispositivos que forma al rayo, entre los que se incluyen lentes, espejos y hologramas digitales generados utilizando moduladores espaciales de luz. No obstante, debido a que estos dispositivos se instalan esencialmente atornillados en la parte delantera del láser, todos ellos requieren costosas ópticas personalizadas que tienen que ser calibradas cada vez que se cambian.

Ahora, Sandile Ngcobo, de la Universidad de KwaZulu-Natal, en Sudáfrica, y algunos compañeros, afirman haber encontrado el modo de evitar este problema. Y han diseñado y construido un dispositivo para probar su idea. La solución es simple. En lugar de poner un modulador espacial de luz en frente del láser, han incorporado uno en el dispositivo, donde actúa como el espejo en un extremo de la cavidad. De esta manera, el modulador espacial de luz da forma al haz a medida que está siendo amplificado. El resultado es que el haz ya tiene la forma requerida cuando emerge de la cavidad láser.

"Hemos demostrado el funcionamiento de un novedoso láser digital que permite dar forma al láser sobre la marcha en el interior de la cavidad láser", señalan Ngcobo y sus colegas. La gran ventaja de todo esto es que el modulador espacial de luz genera los patrones electrónicamente. Eso permite cambiar la forma del haz pulsando un botón y sin el tiempo de preparación requerido con otros métodos.

Los investigadores llaman a su dispositivo "láser digital" porque es posible dar forma al haz de luz electrónicamente con un ordenador. "Es la primera vez que se construye una máquina como esta". Fuente: Technology Review

Relacionados con el primer láser digital:

• Láser impulsado por energía solar
• Láser de terahercios diminuto
• Curación de incisiones con láser
• Detección de Alzheimer con láser

Información para pasar de decimal a binario

A) Sistemas de numeración
Nosotros estamos acostumbrados a representar cualquier cantidad valiéndonos de 10 dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. A este sistema de representar cantidades le llamamos sistema numérico decimal o base 10. Sin embargo, el ordenador trabaja utilizando solamente 2 dígitos: 0 y 1, es decir, con el sistema binario o base 2. Cualquier cantidad se puede representar como una combinación de ceros y unos.

B) Paso del sistema decimal al sistema binario
Para pasar del sistema decimal al sistema binario se realizan divisiones sucesivas entre dos, sin aproximar. Paramos cuando el resultado del último cociente es cero o uno. El número binario se forma, comenzando por la izquierda, por el último cociente, seguido en orden ascendente de los restos de las divisiones. En el ejemplo de la Figura 1.1, 75 en base 10 equivale a 1001011 en base 2.

C) Paso del sistema binario al sistema decimal
Los números representados con el sistema binario, que contienen ceros y unos, pueden trasformarse al sistema decimal de forma muy sencilla: en lugar de realizar divisiones sucesivas entre dos, como hemos hecho anteriormente, realizamos la operación inversa, es decir, multiplicamos de forma sucesiva por las potencias de 2. En el ejemplo anterior (Fig. 1.1), para llegar al último cociente 1 hemos tenido que dividir entre 2 seis veces. Por tanto, ahora multiplicaremos 1 por 26. Pero se debe continuar mientras queden restos completando el desarrollo polinómico en función de las potencias de 2, de forma que el resultado es:

Pequeña introducción del sistema binario

SISTEMAS NUMÉRICOS

¿Cual es el significado numérico de la representación acostumbrada para los números?. Es decir, por

ejemplo ¿qué significa la representación del número N=1998?

Como es sabido, el número anterior significa 1 millar, más 9 centenas, más 9 decenas, más 8

unidades, es decir, N puede escribirse como

N= 1*10

3 + 9 * 102+ 9*101 + 8*100

Es decir, en general, un número cualquiera N de n dígitos escrito como

N= A

n-1An-2...A1A0 (1.1)

donde los dígitos A

n-1, ... A1 A0 son alguno de los diez siguientes: 0, 1, 2, ..., 9. También podrá

escribirse como

N = A

n-1*10n-1 + An-2*10n-2+ ...+ A1*101 + A0*100 (1.2)

En este punto es conveniente introducir las siguientes definiciones:

Sistema Numérico

Se llama sistema numérico al conjunto ordenado de símbolos o dígitos y a las reglas con que se

combinan para representar cantidades numéricas. Existen diferentes sistemas numéricos, cada uno

de ellos se identifica por su base.

Dígito

Un dígito en un sistema numérico es un símbolo que no es combinación de otros y que representa un entero positivo.

Bit

Es un dígito binario (Abreviación del inglés BINARY DIGIT), es decir 0,1.

EJEMPLOS

Decimal a binario

Se divide el número del sistema decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2, y así sucesivamente hasta que el dividendo sea menor que el divisor, 2. Es decir, cuando el número a dividir sea 1 finaliza la división.
A continuación se ordenan los restos empezando desde el último al primero, simplemente se colocan en orden inverso a como aparecen en la división, se les da la vuelta. Éste será el número binario que buscamos.

Ejemplo

Transformar el número decimal 131 en binario. El método es muy simple:

131 dividido entre 2 da 65 y el resto es igual a 1
 65 dividido entre 2 da 32 y el resto es igual a 1
 32 dividido entre 2 da 16 y el resto es igual a 0
 16 dividido entre 2 da 8  y el resto es igual a 0                   
  8 dividido entre 2 da 4  y el resto es igual a 0
  4 dividido entre 2 da 2  y el resto es igual a 0
  2 dividido entre 2 da 1  y el resto es igual a 0
  1 dividido entre 2 da 0  y el resto es igual a 1
             -> Ordenamos los restos, del último al primero: 10000011

En sistema binario, 131 se escribe 10000011

Binario a decimal

Para realizar la conversión de binario a decimal, realice lo siguiente:

1. Inicie por el lado derecho del número en binario, cada cifra multiplíquela por 2 elevado a la potencia consecutiva (comenzando por la potencia 0, 2⁰).
2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal.