Das Verstärkermedium Titan:Saphir (Ti3+:Al2O3) besteht aus dem Wirtskristall Korund (Al2O3), bei dem durch Dotierung einige hundertstel bis zehntel Gewichtsprozent der Al3+-Ionen durch Ti3+-Ionen ersetzt sind. Dadurch entsteht ein Saphir. Dieser ist das laseraktive Festkörpermaterial des Titan:Saphir-Lasers mit einem Verstärkungsprofil über einen Bereich von 400 nm und einem großen Absorptionsquerschnitt mit einem Maximum bei einer Wellenlänge von 490 nm. Zudem besitzt Titan:Saphir eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die eine Fokussierung des Pumpstrahls auf einen kleinen Bereich ermöglicht, ohne den Kristall dabei zu zerstören.
| Chemische Formel | Al2O3:Ti3+ |
| Kristallstruktur | hexagonal |
| Gitterkonstanten | a=4,748, c=12,957 |
| Dichte | 3,98 g/cm3 |
| Lasertätigkeit | 4-Niveau, vibronisch |
| Lebensdauer oberes Niveau | 3,2 μs (T=300K) |
| Absorptionsband | 400–600 nm |
| Fluoreszenzband | 670–1070 nm |
| lineare Brechzahl | no = 1,760; ne = 1,752 (λ=800 nm) |
| nichtlineare Brechzahl | n2 = 3,2·10-20 m2/W |
| Zerstörschwelle | 4–5 J/cm2 |
| Schmelzpunkt | 2040 °C |