Titan:Saphir


Titan:Saphir

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.

Materialeigenschaften
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
lineare Brechzahl no = 1,760; ne = 1,752 (λ=800 nm)
nichtlineare Brechzahl n2 = 3,2·10-20 m2/W
Zerstörschwelle 4–5 J/cm2
Schmelzpunkt 2040 °C