Ti:الياقوت وصف Ti:Sapphire
Ti:الياقوت الأزرق، أو كريستال الياقوت المطعّم بالتيتانيوم، هو مادة بلوريةاصطناعية تحتوي على كميات صغيرة من أيونات التيتانيوم (Ti4+) التي تحل محل أيونات الألومنيوم (Al3+) في الشبكة البلورية للياقوت الأزرق (α-Al2O3). ويؤدي هذا التطعيم بالتيتانيوم إلى إدخال مستويات طاقة إضافية داخل البلورة، مما يسمح لها بامتصاص الضوء وانبعاثه في المناطق القريبة من الأشعة تحت الحمراء والمناطق المرئية من الطيف الكهرومغناطيسي. تعمل عملية التطعيم أيضًا على توسيع نطاق الانبعاثات المفيدة للياقوت.
تتميز بلورات Ti:الياقوت الأزرق بشفافية عالية في المناطق المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء. وتُستخدم عادةً كوسائط اكتساب لليزر الحالة الصلبة، مما يتيح توليد نبضات ليزر فائقة السرعة. إن عرض نطاق الانبعاثات الواسع لبلورات Ti:Sapphire، إلى جانب قابليتها للضبط، يجعلها ذات قيمة في مختلف التطبيقات العلمية والتكنولوجية، بما في ذلك التحليل الطيفي والتصوير الطبي الحيوي والتصنيع المجهري ومعالجة المواد.
وعادةً ما يتم ضخ بلورة Ti:Sapphire بالليزر، مثل ليزر Nd:YAG المضاعف التردد، الذي يثير أيونات التيتانيوم. وتؤدي هذه الإثارة إلى انبعاث نبضات ليزر مكثفة وقصيرة في المناطق المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء عند وضع البلورة داخل مرنان بصري.
تقدم بلورات Ti:Sapphire مزايا مثل الكسب العالي وقابلية الضبط الواسعة (من الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية إلى الأطوال الموجية القريبة من الأشعة تحت الحمراء) والقدرة العالية على الطاقة وجودة الحزمة الممتازة. هذه الخصائص تجعل بلورات Ti:Sapphire شائعة في المختبرات البحثية والإعدادات الصناعية لمختلف التطورات العلمية والتطبيقات التكنولوجية.
مواصفات Ti:الياقوت الأزرق
|
الاتجاه
|
المحور البصري C عمودي على محور القضيب
|
|
تركيز Ti2O3
|
0.06 - 0.2 بالوزن %
|
|
شكل الجدارة
|
100 ~ 300 (> 300 متاح عند الطلبات الخاصة)
|
|
القطر
|
2-50 مم
|
|
طول المسار
|
2-100 مم
|
|
تكوينات الأطراف
|
نهايات مسطحة/مسطحة أو بروستر/بروستر
|
|
التسطيح
|
<λ/10 @ 633 نانومتر
|
|
التوازي
|
<10 ثانية قوسية
|
|
صقل السطح
|
<10/5 خدش/حفر <10/5 إلى MIL-O-13830A
|
|
تشويه واجهة الموجة
|
<λ/4 لكل بوصة
|
ملاحظات
1. للاستفسار أو طلب بلورة منتهية، يرجى تقديم المواصفات كما هو مذكور أعلاه. بالنسبة لمعظم التطبيقات، نحتاج فقط إلى معرفة ما يلي:
1) تركيز مادة Ti-dopant؛ 2) الأحجام؛ 3) جودة السطح؛ 4) الطلاء.
2. للطلبات الخاصة، يُرجى تقديم مواصفات تفصيلية للتقييم والتصنيع.
الميزات والفوائد الرئيسية:
- الشفافية: شفافية عالية في المناطق المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء.
- نبضات ليزر فائقة السرعة: تُستخدم عادةً كوسائط اكتساب لليزر الحالة الصلبة، مما يتيح توليد نبضات ليزر فائقة السرعة.
- عرض نطاق انبعاث واسع: مثالي لمجموعة واسعة من الأطوال الموجية، مما يعزز قابلية ضبطها.
- قدرة عالية على الكسب والطاقة: مناسب للتطبيقات عالية الطاقة مع جودة شعاع ممتازة.
تطبيقات Ti: الياقوت الأزرق
1. تكنولوجيا الليزر: تُستخدم بلورات Ti: الياقوت الأزرق على نطاق واسع كوسائط كسب في ليزر الحالة الصلبة. وتجد هذه الليزرات تطبيقات في مختلف المجالات، بما في ذلك التحليل الطيفي، والقياس، ومعالجة المواد، والأبحاث الطبية الحيوية.
2. التحليل الطيفي المُحلل زمنياً: تتيح بلورات Ti:الياقوت الأزرق توليد نبضات فائقة القصر يمكن استخدامها لدراسة الديناميكيات فائقة السرعة في مختلف المواد والأنظمة البيولوجية. تقنيات التحليل الطيفي التي تم حلها زمنيًا باستخدام ليزر Ti:الياقوت الأزرق لها تطبيقات في الكيمياء والفيزياء والبيولوجيا.
3. التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT): التصوير المقطعي البصري المقطعي المحوسب هو تقنية تصوير طبي تستخدم الضوء منخفض التماسك البصري لالتقاط صور مقطعية عالية الدقة للأنسجة البيولوجية. توفر ليزرات Ti:الياقوت الأزرق مصدر الضوء اللازم مع تماسك عالي وقابلية ضبط عالية، مما يتيح التصوير المقطعي البصري التوافقي البصري عالي الجودة لمختلف التطبيقات الطبية والبيولوجية.
4. التحليل الطيفي بمسبار المضخة: تُستخدم النبضات فائقة القصر المتولدة من ليزر Ti:الياقوت الأزرق كمضخة ومسبار في التحليل الطيفي للمضخة-المسبار. وتسمح هذه التقنية بالتحقيق في العمليات فائقة السرعة من خلال قياس التغيرات في استجابة العينة المستحثة بواسطة نبضة المضخة.
Ti: تعبئة الياقوت الأزرق
يتم التعامل مع Ti: الياقوت الأزرق بعناية لمنع التلف أثناء التخزين والنقل وللحفاظ على جودة منتجنا في حالته الأصلية.
الأسئلة الشائعة حول Ti: الياقوت الأزرق
Q1 ما هو نطاق الطول الموجي لليزر Ti: الياقوت الأزرق؟
تعمل ليزرات Ti:Sapphire عبر نطاق واسع قابل للضبط، عادةً
- 700 نانومتر إلى 1100 نانومتر: نطاق الطول الموجي الواسع لأنظمة الليزر القابلة للضبط
- 800 نانومتر: الطول الموجي الشائع لأنظمة ليزر الفيمتو ثانية عند دمجها مع بلورات غير خطية، يمكن توليد أطوال موجية أقصر (مثل الأشعة فوق البنفسجية أو الضوء المرئي) من خلال التوليد التوافقي أو خلط التردد.
س2 لماذا يحظى Ti:Sapphire بشعبية كبيرة في أنظمة الليزر فائق السرعة؟
تُعد بلورات Ti:Sapphire مثالية لليزر فائق السرعة للأسباب التالية:
- لديها عرض نطاق انبعاثات واسع، مما يتيح توليد نبضات الفيمتو ثانية.
- توفر توصيلًا حراريًا ممتازًا، مما يضمن التشغيل المستقر عند طاقة عالية.
- تدعم الكسب العالي وعتبة الليزر المنخفضة لتحويل الطاقة بكفاءة.
Q3 كيف تُستخدم بلورات Ti:Sapphire لتحويل التردد؟
غالبًا ما يتم إقران ليزرات Ti:Sapphire مع بلورات غير خطية (على سبيل المثال، BBO أو LBO) لتحقيق تحويل التردد، وتوليد أطوال موجية أقصر من خلال التوليد التوافقي الثاني (SHG) أو عمليات بصرية غير خطية أخرى.
