لیزر یاقوت کبود دوپ شده با تیتانیوم (Ti:Sapphire Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر یاقوت کبود دوپ شده با تیتانیوم (Ti:Sapphire Laser) :
Ti:Sapphire Laser از کریستال یاقوت کبود (
\[ Al_2O_3 \]) دوپ شده با یون های تیتانیوم (
\[ Ti^{3+} \]) بهره می برد. این لیزر به دلیل پهنای طیف گسیل بسیار وسیع (از ۶۵۰ تا ۱۱۰۰ نانومتر) قابل تنظیم است و برای تولید پالس های فوق کوتاه فمتوثانیه ایده آل می باشد. طول موج مرکزی آن حدود ۸۰۰ نانومتر است. پمپاژ آن معمولا با لیزرهای سبز (مانند Nd:YAG یا آرگون) یا لیزرهای دیودی سبز انجام می شود.
Ti:Sapphire یک لیزر چهار ترازی با بازدهی خوب و آستانه نسبتا پایین است. یون تیتانیوم پس از جذب نور سبز تا آبی (۴۸۰-۵۴۰ نانومتر) به یک باند ارتعاشی وسیع برانگیخته شده و سپس به سرعت به تراز لیزری پایینی وامی نشیند. گسیل القایی در طول موج های مختلف با تنظیم المان های انتخابی در حفره (مانند منشور یا تیغه دوشکستی) امکان پذیر است.
از این لیزر به طور گسترده در تحقیقات علمی برای طیف سنجی فوق سریع، مطالعه دینامیک واکنش های شیمیایی، میکروسکوپ چندفوتونی، و تولید هارمونیک بالا برای ایجاد پالس های آتوثانیه استفاده می شود. همچنین در اپتیک کوانتومی و مخابرات نوری کاربرد دارد. پهنای باند وسیع آن امکان تولید پالس های زیر ۱۰ فمتوثانیه (حتی ۵ فمتوثانیه) را فراهم می کند.
یکی از چالش های Ti:Sapphire، نیاز به پمپاژ نوری با طول موج کوتاه و توان بالا است که اغلب توسط لیزرهای پرهزینه تأمین می شود. با این حال، پیشرفت ها در لیزرهای دیودی سبز، این مشکل را کاهش داده است. قابلیت تنظیم طول موج در گستره وسیع، آن را به ابزاری بی نظیر برای طیف سنجی و تحقیقات اتمی-مولکولی تبدیل کرده است. در دهه های اخیر، این لیزر انقلابی در علم فوق سریع ایجاد کرده است.
