Potassi Titanil Fosfat (KTiOPO4 o KTP) El KTP és el material més utilitzat per duplicar la freqüència de Nd:YAG i altres làsers dopats amb Nd, especialment quan la densitat de potència és a un nivell baix o mitjà.Fins ara, els làsers Nd: duplicats amb freqüència extra i intra-cavitat que utilitzen KTP s'han convertit en una font de bombeig preferida per als làsers de colorants visibles i els làsers Ti: Sapphire ajustables, així com els seus amplificadors.També són fonts verdes útils per a moltes aplicacions de recerca i indústria.
El KTP també s'utilitza per a la barreja intracavitat de díodes de 0,81 µm i làser Nd:YAG de 1,064 µm per generar llum blava i SHG intracavitat de làsers Nd:YAG o Nd:YAP a 1,3 µm per produir llum vermella.
A més de les característiques úniques de NLO, KTP també té propietats dielèctriques i EO prometedores que són comparables a LiNbO3.Aquestes propietats avantatges fan que KTP sigui extremadament útil per a diversos dispositius EO.
S'espera que KTP substitueixi el cristall LiNbO3 en l'aplicació de volum considerable dels moduladors EO, quan es combinen altres mèrits de KTP, com ara un llindar de dany elevat, ample de banda òptica (>15GHZ), estabilitat tèrmica i mecànica i baixa pèrdua, etc. .
Característiques principals dels cristalls KTP:
● Conversió de freqüència eficient (l'eficiència de conversió SHG de 1064 nm és d'aproximadament el 80%)
● Coeficients òptics no lineals grans (15 vegades el de KDP)
● Ample de banda angular i petit angle de sortida
● Amplia temperatura i ample de banda espectral
● Alta conductivitat tèrmica (2 vegades la del cristall BNN)
Aplicacions:
● Doblament de freqüència (SHG) de làsers dopats amb Nd per a la sortida verda/vermella
● Mescla de freqüència (SFM) de làser Nd i làser de díode per a la sortida blava
● Fonts paramètriques (OPG, OPA i OPO) per a una sortida ajustable de 0,6 mm a 4,5 mm
● Moduladors elèctrics òptics (EO), interruptors òptics i acobladors direccionals
● Guies d'ones òptiques per a dispositius NLO i EO integrats a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Propietats bàsiques deKTP | |
Estructura de cristall | Ortorròmbic |
Punt de fusió | 1172 °C |
Punt Curie | 936 °C |
Paràmetres de gelosia | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Temperatura de descomposició | ~1150 °C |
Temperatura de transició | 936 °C |
Duresa de Mohs | »5 |
Densitat | 2,945 g/cm3 |
Color | incolor |
Susceptibilitat higroscòpica | No |
Calor específica | 0,1737 cal/g.°C |
Conductivitat tèrmica | 0,13 W/cm/°C |
Conductivitat elèctrica | 3,5×10-8s/cm (eix C, 22 °C, 1 KHz) |
Coeficients de dilatació tèrmica | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Coeficients de conductivitat tèrmica | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Interval de transmissió | 350 nm ~ 4500 nm |
Interval de concordança de fases | 984 nm ~ 3400 nm |
Coeficients d'absorció | a <1%/cm @1064nm i 532nm |
Propietats no lineals | |
Interval de concordança de fases | 497 nm - 3300 nm |
Coeficients no lineals (@ 10-64nm) | d31=2,54 p.m./V, d31=16.35/V, d31=16.9pm/V d24=15.64 p.m./V, d15=1,91 p.m./V a 1,064 mm |
Coeficients òptics no lineals efectius | deff(II)≈ (d24– d15) pecat2qsin2j – (d15pecat2j + d24cos2j) sinq |
Tipus II SHG de làser de 1064 nm | |
Angle de concordança de fases | q=90°, f=23,2° |
Coeficients òptics no lineals efectius | deff» 8,3 xd36(KDP) |
Acceptació angular | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Acceptació de la temperatura | 25°C.cm |
Acceptació espectral | 5,6 Åcm |
Angle de sortida | 1 mrad |
Llindar de dany òptic | 1,5-2,0 MW/cm2 |