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Cristales láser de zafiro de titanio

El zafiro Titaniumdoped (Ti3 +: Al2O3) es ampliamente utilizado para láseres sintonizables y láseres de estado sólido de femtosegundo. Se utilizó por primera vez como un medio de ganancia en 1986, y hasta ahora, sigue siendo el mejor material para la generación de pulso ultracorto. El sustrato-zafiro tiene buenas propiedades físicas y ópticas. La alta conductividad termal y buenos efectos térmicos de alivio proporcionan la usabilidad para el laser de la alta potencia.

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Los detalles.

Descripción

Ti: Sapphire (Zafiro dopado con titanio, Al2O3: Ti3 + ) tiene una amplia gama de banda de emisión de 660 a 1050 nm, lo que facilita una variedad de aplicaciones existentes y potenciales, como los láseres de onda continua sintonizables, Osciladores, amplificadores de chirp-pulse, osciladores de disco fino / amplificadores y lidars. Por otra parte, la banda de absorción de Ti: zafiro se centra a 490 nm, que van desde 400 a 650 nm, lo que lo hace adecuado para fuentes de bomba de muchos láseres diferentes, por ejemplo, el ion argón, la frecuencia doblada Nd: YAG (Nd: YLF) , Y láseres de vapor de cobre. Debido a la vida útil de fluorescencia de 3,2 μs, los cristales de Ti: zafiro pueden ser bombeados eficazmente por lámparas de flash en sistemas láser de alta potencia.

Con el fin de obtener una buena calidad de los cristales de Ti: zafiro, la concentración de dopaje de Ti 3+ debe mantenerse bastante baja (por ejemplo, 0,15% o 0,25%). Por lo tanto, la absorción limitada de la bomba generalmente impone el uso de una longitud de cristal de varios milímetros, que en combinación con el tamaño de la mancha de la bomba pequeña (para la intensidad de la bomba alta) significa que se requiere un brillo de la bomba bastante alto. Afortunadamente, Sapphire también tiene una excelente conductividad térmica, aliviando los efectos térmicos incluso para altas potencias láser.

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Caracteristicas

• Gran ganancia de ancho de banda

• Ancho de banda de emisión muy grande

• Excelente conductividad térmica

• Corto tiempo de vida excitado (3.2 us)

• Alta potencia de saturación

• Secciones transversales láser relativamente altas

• Alto umbral de daño

• Fuerte efecto Kerr

• Amplias longitudes de onda de la bomba

Aplicaciones

• Láser de pulso de femtosegundo

• Osciladores de alta frecuencia de repetición

• Amplificadores láser de pulso chirpeado

• Amplificadores de paso múltiple

• Amplificadores regenerativos

• Láser CW de longitud de onda ajustable

• Generación de rayos X pulsado

• Oscilador de disco delgado

• Sistemas láser Petawatt

Parámetros

Propiedad

Valor

Fórmula química

Ti _ { 3+} : Al _ { 2} O _ {3}

Estructura cristalina

hexagonal

Orientación

A-Axis dentro de 5 °, E-vector paralelo a C-Axis

Densidad de masa

3,98 g / cm3

Dureza de Moh

9

El módulo de Young

335 GPa

Resistencia a la tracción

400 MPa

Punto de fusion

2040 ° C

Conductividad térmica

33 W / (m K)

Coeficiente de expansión térmica

≈ 5 x 10 -6 K -1

Parámetro de resistencia al choque térmico

790 W / m

Índice de refracción a 633 nm

1,76

Dependencia de la temperatura del índice de refracción

13 x 10 ^ {- 6} K ^ {- 1}

Ti densidad de 0,1% a. Dopaje

4,56 x 10 19 cm -3

Presupuesto

Propiedad

Valor

Vida útil de la fluorescencia

3.2 μs

Longitud de onda de emisión

660 ~ 1100 nm

Emisión central

800 nm

Concentraciones

(0,05 \ sim 0,35)% en peso

Configuración final

Apartamento / Piso o Brewster / Brewster termina

Sección de emisión a 790 nm (polarización paralela al eje c)

41 x 10 ^ {- 20} cm ^ { 2}

Coeficiente de absorción

0,5 ~ 6,0 cm ^ {- 1}

Longitud de onda de absorción central

490 nm

Figura del Mérito (FOM)

100 ~ 300

Revestimientos

El recubrimiento estándar es AR con R <5,0% cada="" cara="" a="" 532="" nm="" y="" r=""><0,5% cada="" cara,="" de="" 650="" nm="" a="" 850=""> Revestimientos personalizados soportados.

Especificación de pulido

Propiedad

Valor

Tolerancia de Orientación

<0,5>

Tolerancia de grosor / diámetro

± 0,05 mm

Planitud de la superficie

<λ 8="" @="" 632="">

Distorsión del frente de onda

<λ 4="" @="" 632="">

Calidad de la superficie

10/5

Paralela

30 "

Perpendicular

15

Apertura de la apertura

> 90%

Chammfer

<0,2 x="">

Dimensiones máximas

Diámetro 150mm

Productos estándar

Dimensión de la abertura / mm

Longitud / mm

Superficie final

Revestimientos

FOM

6

5

Corte de Brewster

-

> 120

10

> 150

15

> 150

20

> 180

5

Corte en ángulo recto

(R <1%) a="" 532="" nm="" +="" (r=""><0,3%) 780-820="">

> 120

10

> 150

15

> 150

20

> 180

6x6

5

Corte de Brewster

-

> 120

10

> 150

15

> 150

20

> 180

5

Corte en ángulo recto

(R <1%) a="" 532="" nm="" +="" (r=""><0,3%) 780-820="">

> 120

10

> 150

15

> 150

20

> 180

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