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Lexikon der Optik: Titan-Saphir-Laser

Titan-Saphir-Laser, wichtigster Festkörperlaser zur Erzeugung kürzester Impulsdauern und höchster Strahlungsleistungen im Ultrakurzzeitbereich (Femtosekundenlaser). Er arbeitet bei Folgefrequenzen zwischen 1 Hz und 100 MHz und einer mittleren Wellenlänge λ von 0,80 μm. Das aktive Medium, Titan-Ionen (Ti3+ bis 5%) in einem Al2O3(Korund)-Kristall, zeichnet sich durch einen breitbandigen, durch Schwingungswechselwirkung bedingten Übergang aus. Die Bandbreite erreicht Werte bis zu 100 THz, was einerseits die Erzeugung von extrem kurzen Impulsen (mit einer bandbreitebegrenzten Impulslänge von 6 fs) und andererseits eine weitgehende Abstimmung der Wellenlänge zwischen 0,6 und 1,06 μm ermöglicht. Die Anregung erfolgt durch optisches Pumpen, üblicherweise mit der Strahlung eines Argon-Ionen-Lasers (λ = 0,488 μm, 0,514 μm) oder auch der Harmonischen des Nd-YAG-Lasers, wobei Ausgangsenergien von 1 nJ pro Impuls bei Impulsdauern um 10 fs bei einer Folgefrequenz von 100 MHz erreicht werden. Anwendung findet der T. in der Ultrakurzzeit- und Hochleistungslaserphysik. Er ermöglicht einen kompakten Aufbau und bildet vielfach die Grundlage für einen Table-top-Laser.

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