チタンサファイアの説明
Ti:Sapphire（チタンドープサファイア結晶）は、サファイア（α-Al2O3）の結晶格子中にアルミニウムイオン（Al3+）の代わりに少量のチタンイオン（Ti4+）を含む合成結晶材料である。このチタンのドーピングにより、結晶内にさらなるエネルギー準位が導入され、電磁スペクトルの近赤外および可視領域の光を吸収・放出することが可能になる。また、このドーピングプロセスにより、サファイアの有用な発光範囲が広がります。
チタンサファイア結晶は、可視および近赤外領域で高い透明性を示します。固体レーザーの利得媒体として一般的に使用され、超高速レーザーパルスの発生を可能にする。チタンサファイア結晶の広い発光帯域幅は、その波長可変性と相まって、分光学、生物医学イメージング、マイクロマシニング、材料加工を含む様々な科学技術応用において貴重なものとなっている。
通常、チタンサファイア結晶は、周波数倍増Nd:YAGレーザーなどのレーザーで励起され、チタンイオンを励起する。この励起により、結晶が光共振器内に配置されると、可視および近赤外領域で強く短いレーザーパルスが放出される。
チタンサファイア結晶は、高い利得、幅広い波長可変性（紫外から近赤外まで）、高出力能力、優れたビーム品質などの利点を備えています。これらの特性により、チタンサファイア結晶は、様々な科学的進歩や技術的応用のために、研究室や産業環境で広く使用されています。
チタンサファイアの仕様
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結晶方位
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ロッド軸に垂直な光軸C
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Ti2O3濃度
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0.06〜0.2wt
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メリット
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100～300(300以上はご相談に応じます)
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直径
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2-50mm
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パスの長さ
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2-100mm
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エンド構成
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フラット/フラットまたはブリュースター/ブリュースターエンド
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平坦度
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<λ/10 @ 633 nm
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平行度
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<10 arc秒
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表面仕上げ
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<10/5スクラッチ/ディグ（MIL-O-13830A準拠
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波面歪み
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<λ/4/インチ
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注意事項
1.完成品のお問い合わせまたはご注文は、上記の仕様をお知らせください。ほとんどの用途では、以下をお知らせいただければ結構です：
1)Tiドーパント濃度、2)サイズ、3)表面品質、4)コーティング。
2.特別なご要望については、評価および製造のための詳細仕様をお知らせください。
主な特徴と利点
- 透明性：可視・近赤外領域で高い透明性を有する。
- 超高速レーザーパルス：固体レーザーの利得媒体として一般的に使用され、超高速レーザーパルス発生を可能にする。
- 広い発光帯域幅: 幅広い波長に対応し、波長可変性を高める。
- 高利得・高出力優れたビーム品質で高出力アプリケーションに適しています。
チタンサファイアアプリケーション
1.レーザー技術： チタンサファイア結晶は、固体レーザーの利得媒体として広く使用されている。これらのレーザーは、分光学、計測学、材料加工、生物医学研究を含む様々な分野で応用されています。
2.時間分解分光法： チタンサファイア結晶は超短パルスの発生を可能にし、様々な材料や生体系における超高速ダイナミクスの研究に利用できる。チタンサファイアレーザーを用いた時間分解分光技術は、化学、物理学、生物学に応用されている。
3.光干渉断層計（OCT）：OCTは、低コヒーレンス光を用いて生体組織の高解像度断面画像を撮影する医療用イメージング技術です。チタンサファイアレーザーは、高いコヒーレンスとチューナビリティを持つ必要な光源を提供し、様々な医療および生物学的応用のための高品質なOCTイメージングを可能にします。
4.ポンプ・プローブ分光法： チタンサファイアレーザーが発生する超短パルスは、ポンプ・プローブ分光法においてポンプビームおよびプローブビームとして使用される。この手法では、ポンプパルスによって誘起される試料の応答の変化を測定することで、超高速プロセスを調べることができます。
チタンサファイアの梱包
当社のTi: Sapphireは、保管中や輸送中の損傷を防ぎ、製品の品質を元の状態で保つために慎重に取り扱われています。
チタンサファイアに関するFAQ
Q1 チタンサファイアレーザーの波長範囲を教えてください。
チタンサファイアレーザーは広い波長可変範囲で動作します：
- 700 nmから1100 nmです：波長可変レーザーシステムの広い波長範囲
- 800 nm：非線形結晶と組み合わせると、高調波発生や周波数混合によって、より短い波長（例えば、紫外光や可視光）を発生させることができます。
Q2 なぜチタンサファイアは超高速レーザーシステムで人気があるのですか？
チタンサファイア結晶が超高速レーザーに最適な理由は以下の通りです：
- 広い発光帯域幅を持ち、フェムト秒パルス発生が可能です。
- 熱伝導性に優れ、高出力でも安定した動作が可能です。
- 高い利得と低い発振しきい値により、効率的なエネルギー変換が可能。
Q3 チタンサファイア結晶は周波数変換にどのように使われていますか？
チタンサファイアレーザーは、周波数変換を実現するために非線形結晶（BBOやLBOなど）と組み合わせることが多く、第二高調波発生（SHG）やその他の非線形光学プロセスによって短波長を発生させます。
