Titan:Saphir
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Das Verstärkermedium Titan:Saphir (Ti3+:Al2O3) besteht aus dem schwach doppelbrechenden Wirtskristall Korund (Al2O3), bei dem durch Dotierung einige hundertstel bis zehntel Gewichtsprozent der Al3+-Ionen durch Ti3+-Ionen ersetzt sind. Dadurch entsteht ein hellroter Saphir, das aktive Medium des Titan:Saphir-Lasers. Es absorbiert stark im Bereich von 400 bis 600 nm Wellenlänge (Maximum bei 490 nm) und fluoresziert von 670 bis 1070 nm (Maximum bei 800 nm). Zudem besitzt Titan:Saphir eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die eine Fokussierung des Pumpstrahls auf einen kleinen Bereich ermöglicht, ohne den Kristall dabei zu zerstören.
Chemische Formel | Al2O3:Ti3+ |
Kristallstruktur | hexagonal |
Gitterkonstanten | a=4,748, c=12,957 |
Dichte | 3,98 g/cm3 |
Lasertätigkeit | 4-Niveau, vibronisch |
Lebensdauer oberes Niveau | 3,2 μs (T=300K) |
Absorptionsband | 400–600 nm |
Fluoreszenzband | 670–1070 nm |
linearer Brechungsindex | no = 1,760; ne = 1,752 (λ=800 nm) |
nichtlinearer Brechungsindex | n2 = 3,2·10−20 m2/W |
Zerstörschwelle | 4–5 J/cm2 |
Schmelzpunkt | 2040 °C |