परिभाषा: लाभ माध्यम को संक्रमण धातु आयनों से डोप किया जाता है। कुछ ठोस-अवस्था वाले लेजर गेन मीडिया को संक्रमण धातु आयनों के साथ डोप किया जाता है, और इसमें शामिल संक्रमण त्रि-आयामी शेल में इलेक्ट्रॉनों के होते हैं। चित्र 1 आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले संक्रमण धातु आयनों और उनके मेजबान मीडिया को दर्शाता है।
कुछ अद्वितीय लेजर आयन कोबाल्ट आयन Co2+, निकल आयन Ni2+ और लौह आयन Fe2+ हैं।
संक्रमण धातु आयनों की एक सामान्य संपत्ति यह है कि संबंधित अवशोषण और लेजर संक्रमण बैंडविड्थ बहुत व्यापक हैं, इसलिए एक बहुत बड़ा लाभ बैंडविड्थ प्राप्त किया जा सकता है। यह इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों और फ़ोनों के बीच मजबूत अंतःक्रिया के कारण होता है, जिससे आइसोट्रोपिक विस्तार होता है। लेज़र-सक्रिय संक्रमण धातु आयन आमतौर पर मेजबान मीडिया के रूप में ग्लास के बजाय क्रिस्टल का उपयोग करते हैं क्योंकि क्रिस्टल अधिक तापीय प्रवाहकीय होते हैं और ग्लासी प्रजातियों का अनिसोट्रोपिक चौड़ीकरण भी प्रतिकूल होता है।
ट्रांज़िशन मेटल आयन गेन मीडिया पर आधारित सबसे महत्वपूर्ण लेज़र Ti:Sapphire लेज़र हैं, लेकिन क्रोमियम-डोप्ड गेन मीडिया का उपयोग करने वाले कई लेज़र भी हैं, जैसे Cr4+:YAG या Cr3+:LiSAF। कम आम लेजर Co2+:MgF2, Co2+:ZnF2 और Ni2+:MgF2 हैं।
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