レーザー結晶:チタンサファイア


Ti:サファイア結晶製品、別名チタン添加サファイア結晶、化学式はTi3+:アル23 は、総合的に優れた性能を持つ遷移金属ドープレーザー結晶である。

光励起型固体レーザー結晶として、チタン添加サファイアは波長可変レーザーに広く用いられている。波長可変範囲は650~1100nm、ピーク値は800nmであり、最も広い波長可変範囲を持つレーザー結晶である。
3+ イオンは非常に大きな利得帯域幅を持ち、短パルスレーザーで非常に広い波長可変性を得る可能性を開きます。 Ti:サファイアの上準位寿命はわずか3.2 μsです。飽和出力が高いため、一般的にランプ、アルゴンイオンレーザー、または周波数二重励起Nd:YAGレーザーとして使用されます。自己モード同期技術を使用すると、Ti:サファイアレーザーは、共振器から直接出力されるすべてのレーザーの中で最も狭いパルス幅である6.5 fs未満のパルス幅のレーザーパルスを直接出力できます。デュアル周波数技術により、レーザービームの波長は青色から深紫外までの広い帯域をカバーできます。生成された193nmレーザーは、リソグラフィー装置で使用されています。
本製品は、寿命が短く飽和出力が高いという特徴があります。ランプ、アルゴンイオンレーザー、または周波数二重励起Nd:YAGレーザーに使用できます。

レーザー結晶:チタンサファイア
応用

  • Ti:サファイア増幅器

  • Ti:サファイア波長可変レーザー
  • フェムト秒チタンサファイアレーザー
  • サファイア発振器ポンプのパラメータ

主な特長

  • 高い損傷耐性

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  • 広範囲吸収ポンプバンド
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  • 狭モード同期パルス幅
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  • 広い波長可変範囲
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  • 優れた出力効率
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  • 短い上準位寿命(3.2μs)

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製品仕様
材料仕様
材料 Ti3+:Al2O3
集中 (0.05~0.35) wt%
オリエンテーション A軸は5度以内であり、EベクトルはC軸と平行である。
並列構造 30〞
垂直
FOM 100~300
波面歪み <λ/4@632 nm
表面平坦度 <λ/8@632 nm
クリアアパーチャ 90%以上
表面品質 10-5
コーティング 標準コーティングは、532 nmで各面R≦5.0%、650 nmから850 nmで各面R≦0.5%のARコーティングです。カスタムコーティング
面取り <0.2×45°

 

物理的および化学的性質
結晶構造 六方晶系
密度 3.98 g/cm3
融点 2040 °C
熱伝導率 33 W / (m K)
屈折率温度係数 13 × 10−6K−1
耐熱衝撃性パラメータ 790 W/m
熱膨張 ≈ 5 × 10-6K-1
硬度(モース硬度) 9
ヤング率/GPa 335
比熱容量 0.1カロリー/グラム
引張強度/MPa 400
直径 3-100 mm
チタン密度0.1% 4.56 × 1019cm−3

 

光学特性および分光特性
レーザー遷移 F3/2→F1/2
蛍光発光波長範囲 600-1200 nm
ピーク発光波長 約780 nm
中心 800 nm
吸収帯域の調整が可能 400~600 nm
吸収ピーク 488 nm
誘導放出断面積のピーク値:c軸に平行 4.1×10-19 cm2
誘導放出断面積のピーク値:c軸に垂直な方向 2.0×10-19 cm2
795 nmにおける誘導放出断面積 2.8×10-19 cm2
795 nmにおける飽和光束 Es=0.9 J/cm2
蛍光寿命 3.2μs
発光線幅 650-1100 nm
屈折率 1.77@ 532 nm; 1.76@800 nm; 1.75@1100 nm
吸収係数 0.8~7.0 cm-1
損傷閾値(10ナノ秒、1064ナノメートル) 10 J/cm2
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