Láser de titanio-zafiro (Ti:Sapphire laser, Ti:Sa laser): láseres con una banda de generación amplia (700-1100 nm). El medio activo de un láser de titanio-zafiro se fabrica tradicionalmente en forma de una barra (disco) corta (2–10 mm) de un solo cristal de zafiro (corindón—Al 2 O 3 ) dopado con iones Ti 3+ . La concentración de impurezas se elige de la condición de absorción de aproximadamente el 90% de la radiación de la bomba . El amplio ancho de banda de ganancia permite el ajuste de la longitud de onda del láser o la generación de pulsos ultracortos .
El zafiro activado con iones de titanio pertenece a la clase de cristales vibrónicos . Los láseres de cristal vibrónico con bloqueo de modo pasivo debido a una lente Kerr son la tercera generación de láseres de pulso ultracorto. Este tipo de láser se utiliza principalmente en experimentos de laboratorio porque requiere un láser de bombeo estable y potente. Por lo general, se utiliza otro láser que emite en el rango verde del espectro para bombear un láser de titanio-zafiro. Un láser de este tipo suele ser un láser bombeado por diodos cw Nd:YAG / Nd:YVO4 con duplicación de frecuencia intracavitaria. Además, con el fin de bombear un láser de titanio-zafiro, se pueden usar láseres basados en Yb (de estado sólido y de fibra) con duplicación de frecuencia; anteriormente, los láseres de titanio-zafiro se bombeaban mediante líneas azul-verde de láseres de argón.
Los láseres de titanio-zafiro de frecuencia única CW se utilizan activamente en estudios relacionados con átomos espectralmente selectivos, por ejemplo, para enfriar átomos. La posibilidad de ajuste de amplio rango de la longitud de onda de radiación de un láser de titanio-zafiro permite excitar selectivamente una gran cantidad de átomos y moléculas tanto en la región espectral de la radiación láser principal (700–1100 nm) como en la región del segundo (350–550 nm) y cuarto (200 -275 nm) armónicos de radiación. El ancho de la región espectral total cubierta por un láser de titanio-zafiro es de más de 600 nm. Esta versatilidad espectral permite que el láser de titanio-zafiro sea un caballo de batalla en muchas aplicaciones de investigación.