Ti:Sapphire結晶 (チタンサファイア結晶) 高性能レーザ用　HEM引上げ法 GT Advanced Technologies社は、業界で最大のSapphire結晶、 光散乱の少ないSapphire結晶を1971年から製造しています。 ユーザー仕様に合わせて、吸収率0.6〜10+/cmの間で製作致します。 結晶成長から研磨加工まで、各工程での慎重な品質管理により、 最高性能のTi:Sapphireレーザロッドの製造を実現しました。 GT Crystal Systems社のTi:Sapphire結晶は、当社特有の熱交換 方式（HEM）で最適な90°方位に引上げ、特性を極限まで高めました。 環境を低圧に制御し、Ti3+イオンの安定性を向上させ、散乱を最小に 抑えて高いFOM値を有するTi:Sapphire結晶を供給しています。 レーザロッドは成長方向に対して垂直にドリルで削り出す為、分晶作用による Tiの濃度のバラつきを最小に抑える事が出来ます。 FOM値はドーパント濃度（α490）により変化します。 典型的なHEM　Ti:Sapphireのα490範囲は、0.6〜6.0/cmで、 低いTi濃度における寄生（Parasitic）吸収（α800）は、検出不可能な位に低いです。 HEM引上げ法では、固体・液体の境界面は溶融表面の下に沈む為、 境界面において均一な温度勾配になります。これにより、高い効率の レーザ発振に最適な高品質Ti:Sapphire結晶の引上げが可能になりました。 ■　特長 高いメリット数（FOM） 低いレーザ発振閾値 バルク内散乱が低い 高いダメージ閾値 結晶方位誤差が低く、高い研磨加工精度 ■　用　途 Ti:Sapphire結晶は、チューニング（波長選択）可能な固体レーザ 媒質です。 この媒質は、Ti3+による広いチューニング範囲（660〜1200nm）と サファイアの優れた温度、光学・物理特性を兼備えています。 励起帯域が広い（400〜600nm）ので、グリーンレーザ光源や、 フラッシュランプによっても励起可能です。 Ti:Sapphireは、その赤外チューニング帯域で動作の他、分光や 高出力アプリケーション用に短パルス（ピコ秒〜フェムト秒）レーザ光も 定常的に発生します。 CRYSTAL SYSTEMS社の高品質Ti:Sapphire結晶は、 チューニング範囲間のレーザ発振、短パルス発振、フラッシュランプによる 励起などが可能です。 　　　　　　ブリュースターカット結晶方位 ■　物質特性 　化学式 　Ti3+:Al2O3 　結晶構造 　六方晶系（斜方面体晶系） 　単位格子 　a=4.758Å、c=12.991Å 　濃度 　3.98g/cm3 　硬度 　9mohs、1525-2000 Knoop 　融点 　2040℃（基準） ■　熱特性 　熱伝導率 　0.105cal/cmsec-℃ 　熱膨張 　8.40 x 10-6 per ℃ 　比熱 　0.10cal/g 　熱容量 　18.6cal/℃-mole ■　レーザ特性 　レーザ動作 　4段階バイブロニック 　吸収帯域 　400-600nm（490nmで最大） 　チューニング範囲 　660-1200nm（800nmで最大） 　蛍光寿命 　3.2μs 　最大断面積 　3-4x10-19cm2 　屈折率 　1.76（標準） ■FOMについて GT Crystal Systems社では、Ti:Sapphire結晶のレーザー特性が最大限に引き出せる＝高いFOM(Figure of Merit)値の結晶を提供できるようにHEM法はデザインされています。 同社では、結晶加工後、実際に以下の測定をベースに、 FOM値を測定しています。 FOM： 　　　　α@ 514nm 　　　　α@ 800nm ■吸収／蛍光 Ti:Sapphireレーザーは通常、π偏光で使用されます。 吸収／蛍光スペクトルは右図参照。 HOME 株式会社ハナムラオプティクス