钛蓝宝石激光器

钛蓝宝石激光器是一种固态激光器。激光介质蓝宝石在钛掺杂使用晶体。可以振荡的波长在红外范围内为650 nm – 1100 nm至近红外区域，但是可以最有效振荡的波长为800 nm。

作为激发源，使用氩激光，Nd：YAG，Nd：YLF或Nd：YVO 4的二次谐波。钛蓝宝石激光器具有超短脉冲振荡能力，可用于研究超短脉冲和相关的非线性现象。

通过锁模振荡产生从10 fs到几ps的超短脉冲。通常由氩激光器或Nd：YVO4激光器的二次谐波激发。正常重复频率为70 MHz至90 MHz，输出能量约为0.5 W至1.5W。

由放大器5米每单个脉冲的能量Ĵ可以增加高达。放大器的规格几乎相同，尽管制造商有所不同，但脉冲宽度为20至100 fs，重复频率为1 kHz。峰值功率为50 GW（5m÷100f = 50G）。

放大器使用Nd：YLF激光器的二次谐波。放大器中没有光开关，而是通过镜面反射来引导激光束。能量通过多个放大器逐渐放大，并且进行到光学晶体的烧蚀阈值的极限为止。

对于短波长激光器，例如常规的准分子激光器，可以通过光子能量直接切断物质的化学键。该过程称为光化学处理过程，因为它涉及光化学分解和光化学反应。

在光化学处理过程中，对周围环境的热影响很小，与Nd：YAG激光和CO2激光等红外激光相比，可以进行极其精确和精细的处理。

但是，即使是光化学处理工艺也不能完全消除热效应。这是因为激光束可使分子进入激发态并分解化学键，但与此同时，从激发态到基态的弛豫开始。

由于非辐射跃迁，这种弛豫相当快，因此，脉冲宽度为纳秒级的激光将产生几微秒级的热影响区。相反，超短脉冲激光器（例如钛蓝宝石激光器）的烧蚀速度比热扩散快，因此几乎消除了热效应。

另外，当超短脉冲激光器聚焦到一定水平的能量时，发生非线性多光子吸收。近年来，已经对与这些超短脉冲相关的现象进行了积极的研究。