Definición: El medio de ganancia está dopado con iones de metales de transición. Algunos medios de ganancia de láser de estado sólido están dopados con iones de metales de transición y las transiciones involucradas son las de los electrones en la capa tridimensional. La Figura 1 muestra los iones de metales de transición comúnmente utilizados y sus medios de acogida.
Algunos iones láser exclusivos son los iones de cobalto Co2+, los iones de níquel Ni2+ y los iones de hierro Fe2+.
Una propiedad común de los iones de metales de transición es que los anchos de banda correspondientes de absorción y transición del láser son muy amplios, por lo que se puede obtener un ancho de banda de ganancia muy grande. Esto se debe a la fuerte interacción entre las transiciones electrónicas y los fonones, lo que provoca un ensanchamiento isotrópico. Los iones de metales de transición activos con láser suelen utilizar cristales en lugar de vidrios como medio de acogida porque los cristales son térmicamente más conductores y el ensanchamiento anisotrópico de las especies vítreas también es desfavorable.
Los láseres más importantes basados en medios de ganancia de iones de metales de transición son los láseres Ti:Sapphire, pero también hay muchos láseres que utilizan medios de ganancia dopados con cromo, como Cr4+:YAG o Cr3+:LiSAF. Los láseres menos comunes son Co2+:MgF2, Co2+:ZnF2 y Ni2+:MgF2.
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