Kalijum titanil fosfat (KTiOPO4 ili KTP) KTP je najčešće korišćeni materijal za udvostručavanje frekvencije Nd:YAG i drugih Nd-dopiranih lasera, posebno kada je gustina snage na niskom ili srednjem nivou.Do danas su Nd:laseri sa udvostručenom frekvencijom i frekvencijom unutar šupljine koji koriste KTP postali preferirani izvor pumpanja za vidljive lasere na boji i podesive Ti:Safir lasere kao i njihova pojačala.Oni su također korisni zeleni izvori za mnoga istraživanja i industrijske primjene.
KTP se također koristi za unutaršupljinsko miješanje diode od 0,81 µm i Nd:YAG lasera od 1,064 µm za generiranje plave svjetlosti i intrakavitetnog SHG Nd:YAG ili Nd:YAP lasera na 1,3µm za proizvodnju crvene svjetlosti.
Pored jedinstvenih NLO karakteristika, KTP takođe ima obećavajuća EO i dielektrična svojstva koja su uporediva sa LiNbO3.Ove prednosti čine KTP izuzetno korisnim za različite EO uređaje.
Očekuje se da će KTP zamijeniti kristal LiNbO3 u primjeni EO modulatora značajnog volumena, kada se uzmu u obzir i druge prednosti KTP-a, kao što su visoki prag oštećenja, široki optički propusni opseg (>15GHZ), termička i mehanička stabilnost i mali gubici, itd. .
Glavne karakteristike KTP kristala:
● Efikasna konverzija frekvencije (efikasnost SHG konverzije 1064nm je oko 80%)
● Veliki nelinearni optički koeficijenti (15 puta veći od KDP-a)
● Široki ugaoni propusni opseg i mali ugao odlaska
● Široka temperatura i spektralni opseg
● Visoka toplotna provodljivost (2 puta veća od BNN kristala)
Prijave:
● Udvostručavanje frekvencije (SHG) Nd-dopiranih lasera za zeleni/crveni izlaz
● Mešanje frekvencije (SFM) Nd lasera i diodnog lasera za plavi izlaz
● Parametarski izvori (OPG, OPA i OPO) za 0,6 mm-4,5 mm podesivi izlaz
● Električni optički (EO) modulatori, optički prekidači i usmjereni spojnici
● Optički talasovodi za integrisane NLO i EO uređaje a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Osnovna svojstvaKTP | |
Kristalna struktura | Orthorhombic |
Tačka topljenja | 1172°C |
Curie Point | 936°C |
Parametri rešetke | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Temperatura raspadanja | ~1150°C |
Temperatura prijelaza | 936°C |
Mohsova tvrdoća | »5 |
Gustina | 2,945 g/cm3 |
Boja | bezbojan |
Higroskopska osjetljivost | No |
Specifična toplota | 0,1737 cal/g.°C |
Toplotna provodljivost | 0,13 W/cm/°C |
Električna provodljivost | 3,5×10-8s/cm (c-osa, 22°C, 1KHz) |
Koeficijenti toplinske ekspanzije | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Koeficijenti toplotne provodljivosti | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Domet odašiljanja | 350 nm ~ 4500 nm |
Opseg podudaranja faza | 984 nm ~ 3400 nm |
Koeficijenti apsorpcije | a < 1%/cm @1064nm i 532nm |
Nelinearna svojstva | |
Opseg podudaranja faza | 497 nm – 3300 nm |
Nelinearni koeficijenti (@ 10-64nm) | d31=2,54 popodne/V, d31=4.35 popodne/V, d31=16.9pm/V d24=3,64 popodne/V, d15=1,91 pm/V na 1,064 mm |
Efektivni nelinearni optički koeficijenti | deff(II)≈ (d24– d15)sin2qsin2j – (d15grijeh2j + d24cos2j)sinq |
Tip II SHG lasera od 1064nm | |
Ugao slaganja faza | q=90°, f=23,2° |
Efektivni nelinearni optički koeficijenti | deff» 8.3 xd36(KDP) |
Kutno prihvatanje | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Prihvatanje temperature | 25°C.cm |
Spektralno prihvatanje | 5.6 Åcm |
Ugao odlaska | 1 mrad |
Prag optičkog oštećenja | 1,5-2,0 MW/cm2 |