Kaliumtitanyylifosfaatti (KTiOPO4 tai KTP) KTP on yleisimmin käytetty materiaali Nd:YAG:n ja muiden Nd-seostettujen lasereiden taajuuden kaksinkertaistamiseen, erityisesti kun tehotiheys on matalalla tai keskitasolla.Tähän mennessä KTP:tä käyttävistä Nd:lasereista, jotka käyttävät ylimääräistä ja sisäistä taajuutta, on tullut ensisijainen pumppauslähde näkyvän väriaineen lasereille ja viritettävälle Ti:Sapphire -lasereille sekä niiden vahvistimille.Ne ovat myös hyödyllisiä vihreitä lähteitä moniin tutkimus- ja teollisuussovelluksiin.
KTP:tä käytetään myös 0,81 µm:n diodin ja 1,064 µm Nd:YAG-laserin sisäiseen sekoitukseen sinisen valon tuottamiseksi ja Nd:YAG- tai Nd:YAP-laserien onkalonsisäiseen SHG:hen 1,3 µm punaisen valon tuottamiseksi.
Ainutlaatuisten NLO-ominaisuuksien lisäksi KTP:llä on myös lupaavia EO- ja dielektrisiä ominaisuuksia, jotka ovat verrattavissa LiNbO3:een.Nämä edulliset ominaisuudet tekevät KTP:stä erittäin hyödyllisen erilaisille EO-laitteille.
KTP:n odotetaan korvaavan LiNbO3-kiteen EO-modulaattoreiden huomattavassa volyymisovelluksessa, kun otetaan huomioon muut KTP:n edut, kuten korkea vauriokynnys, laaja optinen kaistanleveys (>15 GHZ), lämpö- ja mekaaninen stabiilisuus ja pieni häviö jne. .
KTP-kiteiden tärkeimmät ominaisuudet:
● Tehokas taajuusmuunnos (1064nm SHG-muunnosteho on noin 80 %)
● Suuret epälineaariset optiset kertoimet (15 kertaa KDP:hen verrattuna)
● Laaja kulmakaistanleveys ja pieni poistumiskulma
● Laaja lämpötila ja spektrikaistanleveys
● Korkea lämmönjohtavuus (2 kertaa BNN-kiteen johtavuus)
Sovellukset:
● Nd-seostettujen lasereiden taajuuden kaksinkertaistaminen (SHG) vihreää/punaista tulosta varten
● Nd-laserin ja diodilaserin taajuussekoitus (SFM) siniselle ulostulolle
● Parametriset lähteet (OPG, OPA ja OPO) 0,6–4,5 mm viritettävälle ulostulolle
● Sähköiset optiset (EO) modulaattorit, optiset kytkimet ja suuntakytkimet
● Optiset aaltoputket integroiduille NLO- ja EO-laitteille a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
PerusominaisuudetKTP | |
Kristallirakenne | Ortorombinen |
Sulamispiste | 1172 °C |
Curie Point | 936 °C |
Hilan parametrit | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Hajoamislämpötila | ~1150°C |
Siirtymälämpötila | 936 °C |
Mohsin kovuus | »5 |
Tiheys | 2,945 g/cm3 |
Väri | väritön |
Hygroskooppinen herkkyys | No |
Ominaislämpö | 0,1737 cal/g.°C |
Lämmönjohtokyky | 0,13 W/cm/°C |
Sähkönjohtavuus | 3,5 × 10-8s/cm (c-akseli, 22°C, 1KHz) |
Lämpölaajenemiskertoimet | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Lämmönjohtavuuskertoimet | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Lähetysetäisyys | 350nm ~ 4500nm |
Vaiheen sovitusalue | 984nm ~ 3400nm |
Absorptiokertoimet | a < 1 %/cm @ 1064 nm ja 532 nm |
Epälineaariset ominaisuudet | |
Vaiheen sovitusalue | 497 nm - 3300 nm |
Epälineaariset kertoimet (@ 10-64nm) | d31= 2,54 pm/V, d31= 4,35 pm/V, d31=16.9pm/V d24=3,64 pm/V, d15=1,91 pm/V 1,064 mm:llä |
Teholliset epälineaariset optiset kertoimet | deff(II)≈ (d24– d15)synti2qsin2j – (d15synti2j + d24cos2j)sinq |
Tyyppi II SHG 1064nm laser | |
Vaiheen sovituskulma | q = 90°, f = 23,2° |
Teholliset epälineaariset optiset kertoimet | deff» 8.3 xd36(KDP) |
Kulman hyväksyntä | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Lämpötilan hyväksyntä | 25 °C.cm |
Spektraalinen hyväksyntä | 5,6 Åcm |
Poistumiskulma | 1 mrad |
Optisen vaurion kynnys | 1,5-2,0 MW/cm2 |