Descrizione del Ti:Zaffiro
IlTi:Zaffiro, o cristallo di zaffiro drogato con titanio, è un materiale cristallino sintetico che contiene piccole quantità di ioni di titanio (Ti4+) che sostituiscono gli ioni di alluminio (Al3+) nel reticolo cristallino dello zaffiro (α-Al2O3). Il drogaggio del titanio introduce livelli energetici aggiuntivi all'interno del cristallo, consentendogli di assorbire ed emettere luce nelle regioni del vicino infrarosso e del visibile dello spettro elettromagnetico. Il processo di drogaggio amplia anche l'intervallo di emissione utile dello zaffiro.
I cristalli di Ti:Zaffiro sono altamente trasparenti nelle regioni del visibile e del vicino infrarosso. Sono comunemente utilizzati come mezzi di guadagno per i laser a stato solido, consentendo la generazione di impulsi laser ultraveloci. L'ampia larghezza di banda di emissione dei cristalli di Ti:Zaffiro, unita alla loro sintonia, li rende preziosi in diverse applicazioni scientifiche e tecnologiche, tra cui la spettroscopia, l'imaging biomedico, la microlavorazione e la lavorazione dei materiali.
In genere, il cristallo di Ti:Zaffiro viene pompato con un laser, ad esempio un laser Nd:YAG a doppia frequenza, che eccita gli ioni di titanio. Questa eccitazione porta all'emissione di impulsi laser intensi e brevi nelle regioni del visibile e del vicino infrarosso, quando il cristallo viene inserito in un risonatore ottico.
I cristalli di Ti:Zaffiro offrono vantaggi come l'elevato guadagno, l'ampia sintonizzazione (dalle lunghezze d'onda dell'ultravioletto a quelle del vicino infrarosso), l'elevata potenza e l'eccellente qualità del fascio. Queste proprietà rendono i cristalli di Ti:Zaffiro popolari nei laboratori di ricerca e negli ambienti industriali per vari progressi scientifici e applicazioni tecnologiche.
Specifiche del Ti:Zaffiro
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Orientamento
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Asse ottico C normale all'asse dell'asta
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Concentrazione di Ti2O3
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0,06 - 0,2wt %
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Figura di merito
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100~300 (>300 disponibile su richieste speciali)
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Diametro
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2-50 mm
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Lunghezza del percorso
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2-100 mm
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Configurazioni delle estremità
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Estremità piane/piatte o Brewster/Brewster
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Planarità
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<λ/10 @ 633 nm
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Parallelismo
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<10 arcosec
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Finitura della superficie
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<10/5 graffi/dig secondo MIL-O-13830A
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Distorsione del fronte d'onda
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<λ/4 per pollice
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Note:
1. Per richiedere o ordinare un cristallo finito, si prega di fornire le specifiche sopra elencate. Per la maggior parte delle applicazioni, abbiamo bisogno di sapere solo quanto segue:
1) concentrazione di Nd-dopante; 2) dimensioni; 3) qualità della superficie; 4) rivestimento.
2. Per richieste speciali, si prega di fornire una specifica dettagliata per la valutazione e la fabbricazione.
Applicazioni del Ti:Zaffiro
1. Tecnologia laser: I cristalli di Ti:zaffiro sono ampiamente utilizzati come mezzi di guadagno nei laser a stato solido. Questi laser trovano applicazione in vari campi, tra cui la spettroscopia, la metrologia, il trattamento dei materiali e la ricerca biomedica.
2. Spettroscopia risolta nel tempo: I cristalli di Ti:zaffiro consentono di generare impulsi ultracorti che possono essere utilizzati per studiare le dinamiche ultraveloci in vari materiali e sistemi biologici. Le tecniche di spettroscopia risolta nel tempo che utilizzano i laser in Ti:zaffiro hanno applicazioni in chimica, fisica e biologia.
3. Tomografia a coerenza ottica (OCT): L'OCT è una tecnica di imaging medico che utilizza la luce a bassa coerenza per acquisire immagini trasversali ad alta risoluzione dei tessuti biologici. I laser Ti:sapphire forniscono la sorgente di luce necessaria con elevata coerenza e sintonizzabilità, consentendo l'imaging OCT di alta qualità per varie applicazioni mediche e biologiche.
4. Spettroscopia con sonda a pompa: Gli impulsi ultracorti generati dai laser Ti:sapphire sono utilizzati come fasci di pompa e sonda nella spettroscopia pump-probe. Questa tecnica consente di studiare i processi ultraveloci misurando i cambiamenti nella risposta del campione indotti dall'impulso di pompa.
