Kālija titanilfosfāts (KTiOPO4 vai KTP) KTP ir visbiežāk izmantotais materiāls Nd:YAG un citu ar Nd leģētu lāzeru frekvences dubultošanai, īpaši, ja jaudas blīvums ir zems vai vidējs.Līdz šim papildu un iekšējā dobuma frekvence ir dubultota Nd: lāzeri, kas izmanto KTP, ir kļuvuši par vēlamo sūknēšanas avotu redzamo krāsu lāzeriem un noskaņojamiem Ti: Safīra lāzeriem, kā arī to pastiprinātājiem.Tie ir arī noderīgi zaļie avoti daudziem pētniecības un nozares lietojumiem.
KTP tiek izmantots arī 0,81 µm diodes un 1,064 µm Nd:YAG lāzera iekšējai sajaukšanai, lai radītu zilu gaismu un Nd:YAG vai Nd:YAP lāzeru SHG ar 1,3 µm, lai radītu sarkanu gaismu.
Papildus unikālajām NLO funkcijām KTP ir arī daudzsološas EO un dielektriskās īpašības, kas ir salīdzināmas ar LiNbO3.Šīs priekšrocības padara KTP ļoti noderīgu dažādām EO ierīcēm.
Paredzams, ka KTP aizstās LiNbO3 kristālu ievērojama apjoma EO modulatoru lietošanā, ja tiek ņemtas vērā citas KTP priekšrocības, piemēram, augsts bojājuma slieksnis, plašs optiskās joslas platums (>15 GHZ), termiskā un mehāniskā stabilitāte un mazi zudumi utt. .
Galvenās KTP kristālu īpašības:
● Efektīva frekvences pārveidošana (1064nm SHG konversijas efektivitāte ir aptuveni 80%)
● Lieli nelineāri optiskie koeficienti (15 reizes nekā KDP)
● Plašs leņķiskais joslas platums un mazs nolaišanās leņķis
● Plaša temperatūra un spektrālais joslas platums
● Augsta siltumvadītspēja (2 reizes lielāka nekā BNN kristālam)
Lietojumprogrammas:
● Ne-leģētu lāzeru frekvences dubultošana (SHG) zaļai/sarkanai izvadei
● Nd lāzera un diožu lāzera frekvenču sajaukšana (SFM) zilai izvadei
● Parametriskie avoti (OPG, OPA un OPO) 0,6–4,5 mm noskaņojamai izvadei
● Elektriskie optiskie (EO) modulatori, optiskie slēdži un virziena savienotāji
● Optiskie viļņvadi integrētām NLO un EO ierīcēm a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Pamata īpašībasKTP | |
Kristāla struktūra | Ortorombisks |
Kušanas punkts | 1172°C |
Kirī punkts | 936°C |
Režģa parametri | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Sadalīšanās temperatūra | ~1150°C |
Pārejas temperatūra | 936°C |
Mosa cietība | »5 |
Blīvums | 2,945 g/cm3 |
Krāsa | bezkrāsains |
Higroskopiskā jutība | No |
Īpašs karstums | 0,1737 kal/g.°C |
Siltumvadītspēja | 0,13 W/cm/°C |
Elektrovadītspēja | 3,5 × 10-8s/cm (c ass, 22°C, 1KHz) |
Termiskās izplešanās koeficienti | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Siltumvadītspējas koeficienti | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Raidīšanas diapazons | 350nm ~ 4500nm |
Fāzes atbilstības diapazons | 984nm ~ 3400nm |
Absorbcijas koeficienti | a < 1%/cm pie 1064 nm un 532 nm |
Nelineāras īpašības | |
Fāzes atbilstības diapazons | 497 nm – 3300 nm |
Nelineārie koeficienti (@ 10-64 nm) | d31=2,54 pm/V, d31= 4,35 pm/V, d31=16.9pm/V d24=3,64 pm/V, d15=1,91 pm/V pie 1,064 mm |
Efektīvie nelineārie optiskie koeficienti | deff(II)≈ (d24– d15) grēks2qsin2j – (d15grēks2j+d24cos2j)sinq |
II tipa SHG no 1064 nm lāzera | |
Fāzes saskaņošanas leņķis | q = 90°, f = 23,2° |
Efektīvie nelineārie optiskie koeficienti | deff» 8.3 xd36(KDP) |
Leņķiskā pieņemšana | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Temperatūras pieņemšana | 25°C.cm |
Spektrālā pieņemšana | 5,6 Åcm |
Izkāpšanas leņķis | 1 mrad |
Optisko bojājumu slieksnis | 1,5-2,0MW/cm2 |