Kalium titanylfosfat (KTiOPO4 eller KTP) KTP er det mest brukte materialet for frekvensdobling av Nd:YAG og andre Nd-dopete lasere, spesielt når effekttettheten er på et lavt eller middels nivå.Til dags dato har ekstra og intra-kavitet frekvens doblet Nd:lasere som bruker KTP blitt en foretrukket pumpekilde for synlige fargelasere og avstembare Ti:Sapphire lasere samt deres forsterkere.De er også nyttige grønne kilder for mange forsknings- og industriapplikasjoner.
KTP brukes også for intrakavitetsblanding av 0,81 µm diode og 1,064 µm Nd:YAG-laser for å generere blått lys og intrakavitet SHG av Nd:YAG- eller Nd:YAP-lasere ved 1,3µm for å produsere rødt lys.
I tillegg til unike NLO-funksjoner, har KTP også lovende EO og dielektriske egenskaper som kan sammenlignes med LiNbO3.Disse fordelaktige egenskapene gjør KTP ekstremt nyttig for ulike EO-enheter.
KTP forventes å erstatte LiNbO3-krystall i den betydelige volumanvendelsen av EO-modulatorer, når andre fordeler ved KTP tas i betraktning, slik som høy skadeterskel, bred optisk båndbredde (>15GHZ), termisk og mekanisk stabilitet, og lavt tap, etc. .
Hovedtrekk ved KTP-krystaller:
● Effektiv frekvenskonvertering (1064nm SHG konverteringseffektivitet er ca. 80 %)
● Store ikke-lineære optiske koeffisienter (15 ganger KDP)
● Bred vinkelbåndbredde og liten avgangsvinkel
● Bred temperatur og spektral båndbredde
● Høy varmeledningsevne (2 ganger den for BNN-krystall)
Applikasjoner:
● Frekvensdobling (SHG) av Nd-dopete lasere for grønn/rød utgang
● Frekvensblanding (SFM) av Nd-laser og diodelaser for blå utgang
● Parametriske kilder (OPG, OPA og OPO) for 0,6 mm-4,5 mm avstembar utgang
● Elektriske optiske (EO) modulatorer, optiske brytere og retningskoblinger
● Optiske bølgeledere for integrerte NLO- og EO-enheter a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Grunnleggende egenskaper tilKTP | |
Krystallstruktur | Ortorhombisk |
Smeltepunkt | 1172°C |
Curie Point | 936°C |
Gitterparametere | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Nedbrytningstemperatur | ~1150°C |
Overgangstemperatur | 936°C |
Mohs hardhet | »5 |
Tetthet | 2,945 g/cm3 |
Farge | fargeløs |
Hygroskopisk følsomhet | No |
Spesifikk varme | 0,1737 kal/g.°C |
Termisk ledningsevne | 0,13 W/cm/°C |
Elektrisk Strømføringsevne | 3,5×10-8s/cm (c-akse, 22°C, 1KHz) |
Termiske ekspansjonskoeffisienter | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Termiske konduktivitetskoeffisienter | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Senderekkevidde | 350nm ~ 4500nm |
Fasetilpasningsområde | 984nm ~ 3400nm |
Absorpsjonskoeffisienter | a < 1 %/cm @1064nm og 532nm |
Ikke-lineære egenskaper | |
Fasetilpasningsområde | 497 nm – 3300 nm |
Ikke-lineære koeffisienter (@10–64nm) | d31=14.54/V, d31=16.35/V, d31=16.9pm/V d24=15.64/V, d15=1,91 pm/V ved 1,064 mm |
Effektive ikke-lineære optiske koeffisienter | deff(II)≈ (d24– d15)synd2qsin2j – (d15synd2j + d24cos2j)sinq |
Type II SHG av 1064nm laser | |
Fasetilpasningsvinkel | q=90°, f=23,2° |
Effektive ikke-lineære optiske koeffisienter | deff» 8,3 xd36(KDP) |
Kantet aksept | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Temperatur aksept | 25°C.cm |
Spektral aksept | 5,6 Åcm |
Avgangsvinkel | 1 mrad |
Optisk skadeterskel | 1,5-2,0 MW/cm2 |