KTP kristal
Kalijev titanil fosfat (KTiOPO4 ali KTP) KTP je najpogosteje uporabljen material za podvojitev frekvence Nd: YAG in drugih laserjev, dopiranih z Nd, zlasti kadar je gostota moči na nizki ali srednji ravni. Do danes so dodatne in votlinske frekvence podvojile Nd: laserji, ki uporabljajo KTP, so postali prednostni vir črpanja za vidne barvne laserje in nastavljive laserje Ti: Sapphire ter njihove ojačevalnike. Prav tako so uporabni zeleni viri za številne raziskovalne in industrijske aplikacije.
KTP se uporablja tudi za intrakavitacijsko mešanje 0,81 µm diode in 1,064 µm Nd: YAG laserja za ustvarjanje modre svetlobe in intrakavitacijski SHG Nd: YAG ali Nd: YAP laserjev pri 1,3 µm za ustvarjanje rdeče svetlobe.
Poleg edinstvenih lastnosti NLO ima KTP tudi obetavne lastnosti EO in dielektrične lastnosti, ki so primerljive z LiNbO3. Zaradi teh prednostnih lastnosti je KTP izjemno uporaben za različne EO naprave.
Pričakuje se, da bo KTP nadomestil kristal LiNbO3 pri precejšnji količinski uporabi EO modulatorjev, če se upoštevajo tudi druge prednosti KTP, kot so visok prag poškodbe, široka optična pasovna širina (> 15 GHZ), toplotna in mehanska stabilnost ter majhne izgube itd. .
Glavne značilnosti KTP kristalov:
● Učinkovita frekvenčna pretvorba (1064nm SHG pretvorbena učinkovitost je približno 80%)
● Veliki nelinearni optični koeficienti (15-krat večji od KDP)
● Široka kotna pasovna širina in majhen kot odmika
● Široka temperatura in spektralna pasovna širina
● Visoka toplotna prevodnost (2-krat večja od BNN kristala)
Aplikacije:
● Podvajanje frekvence (SHG) laserjev, dopiranih z Nd, za zeleno / rdečo izhodno moč
● Frekvenčno mešanje (SFM) Nd laserja in diodnega laserja za modri izhod
● Parametrični viri (OPG, OPA in OPO) za nastavljiv izhod 0,6–4,5 mm
● Električni optični (EO) modulatorji, optična stikala in usmerjene spojke
● Optični valovodi za integrirane naprave NLO in EO a = 6,404Å, b = 10,615Å, c = 12,814Å, Z = 8
| Osnovne lastnosti KTP | |
| Kristalna struktura | Orthorhombic |
| Tališče | 1172 ° C |
| Curie Point | 936 ° C |
| Parametri rešetke | a = 6,404Å, b = 10,615Å, c = 12,814Å, Z = 8 |
| Temperatura razgradnje | ~ 1150 ° C |
| Prehodna temperatura | 936 ° C |
| Mohsova trdota | »5 |
| Gostota | 2,945 g / cm3 |
| Barva | brezbarven |
| Higroskopska občutljivost | Ne |
| Specifična toplota | 0,1737 kal / g. ° C |
| Toplotna prevodnost | 0,13 W / cm / ° C |
| Električna prevodnost | 3,5 × 10-8 s / cm (os c, 22 ° C, 1KHz) |
| Koeficienti toplotnega raztezanja | a1 = 11 x 10-6 ° C-1 a2 = 9 x 10-6 ° C-1 a3 = 0,6 x 10-6 ° C-1 |
| Koeficienti toplotne prevodnosti | k1 = 2,0 x 10-2 Š / cm ° C k2 = 3,0 x 10-2 Š / cm ° C k3 = 3,3 x 10-2 Š / cm ° C |
| Oddajno območje | 350nm ~ 4500nm |
| Območje ujemanja faz | 984nm ~ 3400nm |
| Absorpcijski koeficienti | a <1% / cm pri 1064nm in 532nm |
| Nelinearne lastnosti | |
| Območje ujemanja faz | 497 nm - 3300 nm |
| Nelinearni koeficienti (@ 10-64nm) |
d31= 2,54 pm / V, d31= 16,35 pm / V, d31= 16,9 ure / V d24= 3,64 pm / V, d15= 1,91 pm / V pri 1,064 mm |
| Učinkoviti nelinearni optični koeficienti | deff(II) ≈ (d24 - d15) greh2qsin2j - (d15greh2j + d24cos2j) sinq |
| SHG tipa II z 1064nm laserjem | |
| Kot ujemanja faz | q = 90 °, f = 23,2 ° |
| Učinkoviti nelinearni optični koeficienti | deff »8,3 xd36(KDP) |
| Kotni sprejem | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
| Sprejem temperature | 25 ° C. cm |
| Spektralno sprejemanje | 5,6 Åcm |
| Kot odhoda | 1 mrad |
| Optični prag poškodbe | 1,5-2,0 MW / cm2 |
