Potasiu Titanil Fosfat (KTiOPO4 sau KTP) KTP este materialul cel mai frecvent utilizat pentru dublarea frecvenței Nd:YAG și a altor lasere dopate cu Nd, în special atunci când densitatea de putere este la un nivel scăzut sau mediu.Până în prezent, laserele Nd: dublate cu frecvență extra și intra-cavitate care utilizează KTP au devenit o sursă de pompare preferată pentru laserele colorante vizibile și laserele Ti:Sapphire reglabile, precum și amplificatoarele acestora.Ele sunt, de asemenea, surse verzi utile pentru multe aplicații de cercetare și industrie.
KTP este, de asemenea, utilizat pentru amestecarea intracavitate a diodei de 0,81 µm și laser Nd:YAG de 1,064 µm pentru a genera lumină albastră și SHG intracavitate a laserelor Nd:YAG sau Nd:YAP la 1,3 µm pentru a produce lumină roșie.
Pe lângă caracteristicile unice NLO, KTP are și proprietăți promițătoare EO și dielectrice, care sunt comparabile cu LiNbO3.Aceste proprietăți avantajoase fac KTP extrem de util pentru diferite dispozitive EO.
Se așteaptă ca KTP să înlocuiască cristalul LiNbO3 în aplicarea de volum considerabil a modulatorilor EO, atunci când sunt combinate alte merite ale KTP, cum ar fi pragul ridicat de deteriorare, lățime de bandă optică largă (>15GHZ), stabilitate termică și mecanică și pierderi reduse etc. .
Principalele caracteristici ale cristalelor KTP:
● Conversie eficientă a frecvenței (eficiența conversiei SHG de 1064 nm este de aproximativ 80%)
● Coeficienți optici neliniari mari (de 15 ori mai mari decât KDP)
● Lățime de bandă unghiulară largă și unghi mic de deplasare
● Temperatura largă și lățimea de bandă spectrală
● Conductivitate termică ridicată (de 2 ori mai mare decât cristalul BNN)
Aplicatii:
● Dublarea frecvenței (SHG) a laserelor dopate cu Nd pentru ieșire verde/roșu
● Amestecare de frecvență (SFM) a laserului Nd și a laserului cu diodă pentru ieșire albastră
● Surse parametrice (OPG, OPA și OPO) pentru ieșire reglabilă de 0,6 mm-4,5 mm
● Modulatoare electrice optice (EO), întrerupătoare optice și cuplaje direcționale
● Ghiduri de undă optice pentru dispozitive NLO și EO integrate a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Proprietățile de bază aleKTP | |
Structură cristalină | Ortorombic |
Punct de topire | 1172°C |
Punctul Curie | 936°C |
Parametrii rețelei | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Temperatura de descompunere | ~1150°C |
Temperatura de tranziție | 936°C |
Duritatea Mohs | »5 |
Densitate | 2,945 g/cm3 |
Culoare | incolor |
Susceptibilitate higroscopică | No |
Căldura specifică | 0,1737 cal/g.°C |
Conductivitate termică | 0,13 W/cm/°C |
Conductivitate electrică | 3,5×10-8s/cm (axa c, 22°C, 1KHz) |
Coeficienții de dilatare termică | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Coeficienți de conductivitate termică | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Raza de transmisie | 350nm ~ 4500nm |
Interval de potrivire de fază | 984nm ~ 3400nm |
Coeficienți de absorbție | a < 1%/cm @1064nm și 532nm |
Proprietăți neliniare | |
Interval de potrivire a fazelor | 497 nm – 3300 nm |
Coeficienți neliniari (@ 10-64nm) | d31=2,54pm/V, d31=16,35 p.m./V, d31=16.9pm/V d24=3,64pm/V, d15=1,91pm/V la 1,064 mm |
Coeficienți optici neliniari eficienți | deff(II)≈ (d24– d15)păcat2qsin2j – (d15păcat2j + d24cos2j)sinq |
Tip II SHG cu laser 1064nm | |
Unghiul de potrivire a fazelor | q=90°, f=23,2° |
Coeficienți optici neliniari eficienți | deff» 8,3 xd36(KDP) |
Acceptarea unghiulară | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Acceptarea temperaturii | 25°C.cm |
Acceptarea spectrală | 5,6 Åcm |
Unghiul de deplasare | 1 mrad |
Pragul de deteriorare optică | 1,5-2,0 MW/cm2 |