中文版English
bi安官网

首页  非线性晶体 > KTP > KTP晶体

KTP晶体

KTP晶体

KTP晶体

磷酸钛氧钾(KTP)


KTP(KTiOPO4)在商业和军用激光里被广泛使用,包括实验室和医学系统, 射程探测器,激光雷达,光通信和工业激光系统。


KTP晶体特点:


非线性光学系数大
接收角大,走离角小
宽的温度和光谱带宽
光电系数高和介电常数低
抗阻比值大
不吸水,化学、机械性能稳定性


基本属性

1. 化学和结构性能

晶体结构 斜方晶系,空间群Pna21,点群mm2
晶格参数 a=6.404?, b=10.616?, c=12.814?, Z=8
熔点 About 1172°C
莫斯硬度   5
密度 3.01 g/cm3
导热系数 13W/m/K
热膨胀系数 ax=11x10-6/0C, ay=9x10-6/0C, az=0.6x10-6/0C

光学和非线性光学性能

可透波段范围 350~4500nm
SHG相位匹配范围 497 ~ 1800nm  (Type II)
热光系数(/°C) dnx/dT=1.1X10-5
dny/dT=1.3X10-5
dnz/dT=1.6X10-5
吸收系数 <0.1%/cm at 1064nm    <1%/cm at 532nm
For Type II SHG of a Nd:YAG laser at 1064nm Temperature Acceptance: 24°C-cm 
Spectral Acceptance: 0.56nm-cm
Angular Acceptance: 14.2mrad-cm (φ);55.3mrad-cm    (q)
Walk-off Angle: 0.55°
非线性系数 deff(II)? (d24 - d15)sin2fsin2q - (d15sin2f + d24cos2f)sinq
Non-vanished 非线性磁化系数 d31=6.5 pm/V           d24=7.6 pm/V
d32= 5 pm/V            d15=6.1 pm/V
d33=13.7 pm/V
 Sellmeier 方程   (l in μm) nx2=3.0065+0.03901/(l 2-0.04251)-0.01327l 2
ny2=3.0333+0.04154/(l 2-0.04547)-0.01408l 2 
nz2=3.3134+0.05694/(l 2-0.05658)-0.01682l 2

 

 

Electro-optic coefficients: Low frequency(pm/V) High frequency(pm/V)
R13 935 8.8
R23 15.7 13.8
R33 36.3 35.0
R51 7.3 6.9
R42 9.3 8.8
Dielectric constantq Εeff =13

 掺钕激光的倍频、混频应用 

KTP最常用于倍频Nd:YAG及其他掺Nd晶体的激光,特别是在中低功率密度的激光器中。到目前为止,利用KTP进行腔内与腔外倍频的掺Nd晶体的激光器,在逐步取代可见光染料激光和可调蓝宝石激光器。在许多的工业研究中,该种激光器被广泛用做绿光光源。

* 由15W的二极管泵浦的0.5%Nd:YVO4与KTP晶体,可获得的8W 绿光输出
* 使用本公司的2x2x5mm KTP 和3x3x1mm2% Nd:YVO4的晶体,可将1W二极管泵浦光转化成200mW的绿光输出.
* 2-5mw绿光输出可从180mw LD pumped Nd:YVO4 和 KTP胶合晶体中获得

KTP也正用于腔内810nm二极管泵浦光和1064nmNd:YAG激光混频产生蓝光, 和Nd:YAG激光器或Nd:YAP激光器的1300nm光进行腔内倍频。

光学参量放大、振荡(OPO and OPA)应用
如图3,图4中所示,由于KTP的二次谐波效应和光学参量放大性能,其在可调Nd离子激光器中的输出波长调节(从可见光--600nm,到中远红外--4500nm)中起到核心组件的作用。
通常情况下,KTP可以在高重复频率和mW平均功率级别的条件下,提供fs级别的稳定、连续脉冲输出。使用KTP进行光学参量放大,可以将Nd:YAG激光器1064nm泵浦光转换成2120nm光,转换效率能达到66%左右。

 

KTP晶体还有一种新用途,就是用非临界相位匹配的KTP晶体去放大X切的KTP晶体产生的泵浦光。如图5所示,泵浦波长范围从700nm到1000nm,而输出波长则从1040nm到1450nm(信号波)与2150nm 到3200nm(空闲波)。从而产生了高质量的窄波段光束,其转换效率为45%左右

 

除了其非线性特性外,KTP也因其绝缘特性使其被广泛运用于E-O方面,特别是作为可调E-O器件。表1是KTP与其他E-O模块材料的对比:
表1.电光调节器

 

 

 

   

Phase

 

 

Amplitudee

 

材料

e

N

R(pm/V)

k(10-6/°C)

N7r2/e(pm/V)2

r(pm/V)

k(10-6/°C)°C)

n7r2/e(pm/V)2

KTP LiNbO3 KD*P LiIO3

15.42 27.9 48.0 5.9

1.80 2.20 1.47 1.74

35.0 8.8 24.0 6.4

31 82 9 24

6130 7410 178 335

27.0 20.1 24.0 1.2

11.7 42 8 15

3650 3500 178 124

从表1,可以发现,KTP以其损伤阈值高,光学透过波段宽(>15GHZ),热、化学性能
稳定,低吸收等特点,相对LiNbO3晶体更适合于作E-O器件。


光波导应用


在KTP基底上进行离子交换处理,可得到低吸收的光波导器件。这项技术使得KTP
在集成光路方面获得了更多的应用。
表2给出了KTP与其他光波导材料的对比。
表2.电光光波导材料

材料

r (pm/V)

N

eeff(e11e33)1/233)1/2

n3r/eeff (pm/V)

KTP LiNbO3 KNbO3 BNN BN GaAs BaTiO3

35 29 25 56 56-1340 1.2 28

1.86 2.20 2.17 2.22 2.22 3.6 2.36

13 37 30 86 119-3400 14 373

17.3 8.3 9.2 7.1 5.1-0.14 4.0 1.0  

KTP 产品规格

尺寸公差

(宽±0.1mm)x(高±0.1mm)x(长+0.5/-0.1mm)(长度≥2.5mm)
(宽±0.1mm)x(高±0.1mm)x(长+0.1/-0.1mm) (长度<2.5mm)

通光孔径

中心90%

平面度

小于 λ/8 @ 633nm

波前畸变

小于λ/8 @ 633nm

倒边

≤0.2mm@45°

崩边

≤0.1mm

表面光洁度

小于10/ 5(MIL-PRF-13830B)

通光面平行度

小于20"

侧面垂直度

≤5'

角度公差

△θ≤0.25°, △ф≤0.25°

损伤域值:[GW/cm ]

>0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
>0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)

产品列表

地址:中国 福建 福州市 晋安区 新店镇西园工业园668号
邮编:350013
电话:86 591 87905198
传真:86 591 87905195
Q Q:775700963
联系人:林先生
网址:http://www.gatherlight.cn
邮箱:lf@gatherlight.cn  /  lf0379@sina.com

首页| 关于bi安官网| 新闻中心| 产品展示| 在线留言| 人才招聘| 联系我们|
Copyright © 2014 bi安官网. All Rights Reserved. 闽ICP备08100067号ganoderma 福州网站建设

闽公网安备 35011102350233号