KTP kristal
Kalijev titanil fosfat (KTiOPO4 ali KTP) KTP je najpogosteje uporabljen material za podvojitev frekvence Nd:YAG in drugih Nd-dopiranih laserjev, zlasti kadar je gostota moči na nizki ali srednji ravni.Do danes so Nd:laserji z dvojno frekvenco in frekvenco znotraj votline, ki uporabljajo KTP, postali prednostni vir črpanja za laserje z vidnim barvilom in nastavljive Ti:safirne laserje ter njihove ojačevalce.So tudi uporabni zeleni viri za številne raziskovalne in industrijske aplikacije.
KTP se uporablja tudi za mešanje v votlini 0,81 µm diode in 1,064 µm Nd:YAG laserja za ustvarjanje modre svetlobe in intrakavitacijskega SHG Nd:YAG ali Nd:YAP laserjev pri 1,3 µm za proizvodnjo rdeče svetlobe.
Poleg edinstvenih lastnosti NLO ima KTP tudi obetavne EO in dielektrične lastnosti, ki so primerljive z LiNbO3.Zaradi teh prednosti je KTP izjemno uporaben za različne naprave EO.
Pričakuje se, da bo KTP nadomestil kristal LiNbO3 pri uporabi EO modulatorjev z veliko količino, če se upoštevajo druge prednosti KTP, kot so visok prag poškodb, široka optična pasovna širina (>15GHZ), toplotna in mehanska stabilnost ter nizke izgube itd. .
Glavne značilnosti KTP kristalov:
● Učinkovita frekvenčna pretvorba (učinkovitost pretvorbe 1064 nm SHG je približno 80 %)
● Veliki nelinearni optični koeficienti (15-krat večji od KDP)
● Široka kotna pasovna širina in majhen odmik
● Široka temperatura in spektralna pasovna širina
● Visoka toplotna prevodnost (2-krat večja od BNN kristala)
Prijave:
● Podvojitev frekvence (SHG) laserjev, dopiranih z Nd, za zeleni/rdeči izhod
● Frekvenčno mešanje (SFM) Nd laserja in diodnega laserja za modri izhod
● Parametrični viri (OPG, OPA in OPO) za nastavljiv izhod 0,6 mm-4,5 mm
● Električni optični (EO) modulatorji, optična stikala in usmerjeni spojniki
● Optični valovodi za integrirane NLO in EO naprave a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
| Osnovne lastnostiKTP | |
| Kristalna struktura | Ortorombni |
| Tališče | 1172°C |
| Curiejeva točka | 936°C |
| Parametri rešetke | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
| Temperatura razgradnje | ~1150°C |
| Temperatura prehoda | 936°C |
| Mohsova trdota | »5 |
| Gostota | 2,945 g/cm3 |
| Barva | brezbarven |
| Higroskopska občutljivost | No |
| Specifična toplota | 0,1737 cal/g.°C |
| Toplotna prevodnost | 0,13 W/cm/°C |
| Električna prevodnost | 3,5×10-8s/cm (c-os, 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 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
| Obseg oddajanja | 350 nm ~ 4500 nm |
| Razpon ujemanja faz | 984 nm ~ 3400 nm |
| Absorpcijski koeficienti | a < 1 %/cm pri 1064 nm in 532 nm |
| Nelinearne lastnosti | |
| Razpon ujemanja faz | 497 nm – 3300 nm |
| Nelinearni koeficienti (@ 10-64 nm) | d31=14,54 popoldan/V, d31=16.35/V, d31=16,9 popoldan/V d24=3,64 popoldan/V, d15=1,91 pm/V pri 1,064 mm |
| Učinkoviti nelinearni optični koeficienti | deff(II)≈ (d24– d15) greh2qsin2j – (d15greh2j + d24cos2j) sinq |
| Tip II SHG laserja 1064 nm | |
| Fazni kot ujemanja | 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 |
| Spektralni sprejem | 5,6 Åcm |
| Odstopni kot | 1 mrad |
| Prag optične poškodbe | 1,5-2,0 MW/cm2 |
