Definição: O meio de ganho é dopado com íons de metais de transição. Alguns meios de ganho de laser de estado sólido são dopados com íons de metais de transição e as transições envolvidas são aquelas de elétrons no invólucro tridimensional. A Figura 1 mostra os íons de metais de transição comumente usados e seus meios hospedeiros.
Alguns íons de laser exclusivos são íons de cobalto Co2+, íons de níquel Ni2+ e íons de ferro Fe2+.
Uma propriedade comum dos íons de metais de transição é que as larguras de banda correspondentes de absorção e transição a laser são muito amplas, de modo que uma largura de banda de ganho muito grande pode ser obtida. Isso se deve à forte interação entre transições eletrônicas e fônons, causando alargamento isotrópico. Os íons de metais de transição ativos a laser geralmente usam cristais em vez de vidros como meio hospedeiro porque os cristais são mais termicamente condutores e o alargamento anisotrópico de espécies vítreas também é desfavorável.
Os lasers mais importantes baseados em mídia de ganho de íon de metal de transição são lasers Ti:Sapphire, mas também existem muitos lasers usando mídia de ganho dopada com cromo, como Cr4+:YAG ou Cr3+:LiSAF. Lasers menos comuns são Co2+:MgF2, Co2+:ZnF2 e Ni2+:MgF2.
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