Kaaliumtitanüülfosfaat (KTiOPO4 või KTP) KTP on kõige sagedamini kasutatav materjal Nd:YAG ja teiste Nd legeeritud laserite sageduse kahekordistamiseks, eriti kui võimsustihedus on madalal või keskmisel tasemel.Praeguseks on KTP-d kasutavad ekstra- ja õõnsusesisesed sagedused kahekordistunud Nd:laserid, millest on saanud eelistatud pumpamisallikas nähtavate värvilaserite ja häälestatavate Ti:Safiirlaserite ning nende võimendite jaoks.Samuti on need kasulikud rohelised allikad paljude teadusuuringute ja tööstuse rakenduste jaoks.
KTP-d kasutatakse ka 0,81 µm dioodi ja 1,064 µm Nd:YAG laseri õõnsusesiseseks segamiseks, et tekitada sinist valgust ning Nd:YAG või Nd:YAP laserite õõnessisest SHG-d 1,3 µm juures punase valguse tekitamiseks.
Lisaks ainulaadsetele NLO funktsioonidele on KTP-l ka paljulubavad EO ja dielektrilised omadused, mis on võrreldavad LiNbO3-ga.Need eelised muudavad KTP erinevate EO-seadmete jaoks äärmiselt kasulikuks.
Eeldatakse, et KTP asendab LiNbO3 kristalli EO modulaatorite märkimisväärses mahus, kui võtta arvesse muid KTP eeliseid, nagu kõrge kahjustuslävi, lai optiline ribalaius (> 15 GHZ), termiline ja mehaaniline stabiilsus ning väike kadu jne. .
KTP kristallide peamised omadused:
● Tõhus sageduse muundamine (1064 nm SHG muundamise efektiivsus on umbes 80%)
● Suured mittelineaarsed optilised koefitsiendid (15 korda suurem kui KDP)
● Lai nurkribalaius ja väike eemaldusnurk
● Lai temperatuur ja spektraalne ribalaius
● Kõrge soojusjuhtivus (2 korda suurem kui BNN kristallil)
Rakendused:
● Nd-legeeritud laserite sageduse kahekordistamine (SHG) rohelise/punase väljundi jaoks
● Nd-laseri ja dioodlaseri sagedussegamine (SFM) sinise väljundi jaoks
● Parameetrilised allikad (OPG, OPA ja OPO) 0,6–4,5 mm häälestatava väljundi jaoks
● Elektrilised optilised (EO) modulaatorid, optilised lülitid ja suunaühendused
● Integreeritud NLO- ja EO-seadmete optilised lainejuhid a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Põhilised omadusedKTP | |
Kristalli struktuur | Ortorombiline |
Sulamispunkt | 1172 °C |
Curie punkt | 936 °C |
Võre parameetrid | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Lagunemistemperatuur | ~1150°C |
Ülemineku temperatuur | 936 °C |
Mohsi kõvadus | »5 |
Tihedus | 2,945 g/cm3 |
Värv | värvitu |
Hügroskoopne tundlikkus | No |
Erisoojus | 0,1737 cal/g.°C |
Soojusjuhtivus | 0,13 W/cm/°C |
Elektrijuhtivus | 3,5 × 10-8s/cm (c-telg, 22°C, 1KHz) |
Soojuspaisumise koefitsiendid | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Soojusjuhtivuse koefitsiendid | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Edastusulatus | 350 nm ~ 4500 nm |
Faasi sobitamise vahemik | 984nm ~ 3400nm |
Neeldumiskoefitsiendid | a < 1%/cm @ 1064 nm ja 532 nm |
Mittelineaarsed omadused | |
Faasi sobitamise vahemik | 497 nm – 3300 nm |
Mittelineaarsed koefitsiendid (@ 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 juures |
Efektiivsed mittelineaarsed optilised koefitsiendid | deff(II)≈ (d24– d15) patt2qsin2j – (d15patt2j + d24cos2j)sinq |
II tüüpi SHG 1064 nm laseriga | |
Faasi sobitamise nurk | q = 90°, f = 23,2° |
Efektiivsed mittelineaarsed optilised koefitsiendid | deff» 8,3 xd36(KDP) |
Nurga vastuvõtt | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Temperatuuri aktsepteerimine | 25°C.cm |
Spektraalne aktsepteerimine | 5,6 Åcm |
Kõndimisnurk | 1 mrad |
Optilise kahjustuse lävi | 1,5-2,0MW/cm2 |