Kaliumtitanylfosfat (KTiOPO4 eller KTP) KTP är det mest använda materialet för frekvensdubblering av Nd:YAG och andra Nd-dopade lasrar, särskilt när effekttätheten är på en låg eller medelhög nivå.Hittills har extra- och intrakavitetsfrekvensfördubblade Nd:lasrar som använder KTP blivit en föredragen pumpkälla för synliga färglasrar och avstämbara Ti:Sapphire-lasrar såväl som deras förstärkare.De är också användbara gröna källor för många forsknings- och industritillämpningar.
KTP används också för intrakavitetsblandning av 0,81 µm diod och 1,064 µm Nd:YAG-laser för att generera blått ljus och intrakavitets-SHG av Nd:YAG- eller Nd:YAP-lasrar vid 1,3 µm för att producera rött ljus.
Förutom unika NLO-egenskaper har KTP även lovande EO och dielektriska egenskaper som är jämförbara med LiNbO3.Dessa fördelaktiga egenskaper gör KTP extremt användbar för olika EO-enheter.
KTP förväntas ersätta LiNbO3-kristall i den betydande volymtillämpningen av EO-modulatorer, när andra fördelar med KTP kombineras, såsom hög skadetröskel, bred optisk bandbredd (>15GHZ), termisk och mekanisk stabilitet och låg förlust, etc. .
Huvudegenskaper hos KTP-kristaller:
● Effektiv frekvensomvandling (1064nm SHG-konverteringseffektivitet är cirka 80%)
● Stora olinjära optiska koefficienter (15 gånger KDP)
● Bred vinkelbandbredd och liten avgångsvinkel
● Bred temperatur och spektral bandbredd
● Hög värmeledningsförmåga (2 gånger den för BNN-kristall)
Applikationer:
● Frekvensfördubbling (SHG) av Nd-dopade lasrar för grön/röd utgång
● Frekvensblandning (SFM) av Nd-laser och diodlaser för blå utgång
● Parametriska källor (OPG, OPA och OPO) för 0,6 mm-4,5 mm avstämbar utgång
● Elektriska optiska (EO) modulatorer, optiska omkopplare och riktningskopplingar
● Optiska vågledare för integrerade NLO- och EO-enheter a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Grundläggande egenskaper förKTP | |
Kristallstruktur | Ortorhombisk |
Smältpunkt | 1172°C |
Curie Point | 936°C |
Gitterparametrar | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Nedbrytningstemperatur | ~1150°C |
Övergångstemperatur | 936°C |
Mohs hårdhet | »5 |
Densitet | 2,945 g/cm3 |
Färg | färglös |
Hygroskopisk känslighet | No |
Specifik värme | 0,1737 kal/g.°C |
Värmeledningsförmåga | 0,13 W/cm/°C |
Elektrisk konduktivitet | 3,5×10-8s/cm (c-axel, 22°C, 1KHz) |
Termiska expansionskoefficienter | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Värmeledningskoefficienter | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Sändningsräckvidd | 350nm ~ 4500nm |
Fasmatchningsområde | 984nm ~ 3400nm |
Absorptionskoefficienter | a < 1 %/cm @1064nm och 532nm |
Icke-linjära egenskaper | |
Fasmatchningsområde | 497 nm – 3300 nm |
Icke-linjära koefficienter (@10-64nm) | d31=14.54 pm/V, d31=16.35/V, d31=16.9pm/V d24=15.64 pm/V, d15=1,91 pm/V vid 1,064 mm |
Effektiva olinjära optiska koefficienter | deff(II)≈ (d24– d15)synd2qsin2j – (d15synd2j + d24cos2j)sinq |
Typ II SHG av 1064nm laser | |
Fasmatchningsvinkel | q=90°, f=23,2° |
Effektiva olinjära optiska koefficienter | deff» 8,3 xd36(KDP) |
Vinkel acceptans | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Temperaturacceptans | 25°C.cm |
Spektral acceptans | 5,6 Åcm |
Avgångsvinkel | 1 mrad |
Optisk skadetröskel | 1,5-2,0 MW/cm2 |