Alexandrit

Material

Chrysoberyll Modifikation – Alexandrit (Cr3+: BeAl2O4) ist sowohl ein begehrter Schmuckstein als auch ein vielbegehrtes Material für Festkörperlaser.  Es ist das erste Festköpermedium, das durchstimmbar bei Raumtemperatur ist. Alexandrit-Laser sind vibronische Laser, d.h., sowohl Photonen als auch Phononen werden beim Laserprozess emittiert. Das Durchstimmen der Wellenlänge kann durch Verändern der Energien zwischen Photonen und Photonen beim Laserbetrieb erreicht werden. Alexandrit-Laser können zwischen 701nm und 860nm durchgestimmt werden, wobei der zentrale Durchstimmbarkeitsbereich 720nm – 800nm ist.

 

Andere Wellenlängen können durch nichtlineare Frequenzkonversion wie SHG und Raman-Verschiebung erreicht werden. Diese reichen vom IR-Bereich (20µm) bis in den VUV-Bereich. Neben seinen breiten Absorptionsbanden besitzt Alexandrit eine Absorption nahe der R-Linie nahe 680nm.

 

Diese Eigenschaften und seine lange Fluoreszenzlebensdauer macht es zu einem idealen Material für ein blitzlampenpumptes oder diodengepumptes System.  Die thermomechanischen Eigenschaften macht es ideal für Hochenergielaseranwendungen.

Eigenschaften
Optische Eigenschaften
Brechungsindex @ 750 nm
1,737 (∥ a-Achse)

1,742 (∥ b-Achse)

1,735 (∥c-Achse)

dN/dT in 1/K
8·10-6
Physikalische Eigenschaften
Dichte in g/cm3
3,7
Schmelzpunkt in °C
1870
Kristallstruktur
rhombisch
Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K)
23
Thermische Ausdehnung in 1/K
5,9·10-6 (∥ a-Achse)

6,1·10-6(∥ b-Achse)

6,7·10-6(∥ c-Achse)

Vickers-Härte in kg/mm2
2000
Gitterkonstante in Å
a = 5,47

b= 9,39

c=4,43

Fluoreszenzlebensdauer in µs
260
Dotierungskonzentration in at.%
0,03 ‐ 1,0