Kali Titanyl Phosphate (KTiOPO4 hoặc KTP) KTP là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất để nhân đôi tần số của Nd: YAG và các laser pha tạp Nd khác, đặc biệt khi mật độ năng lượng ở mức thấp hoặc trung bình.Cho đến nay, tần số ngoài và trong khoang tăng gấp đôi Nd:laser sử dụng KTP đã trở thành nguồn bơm ưa thích cho laser nhuộm nhìn thấy được và laser Ti:Sapphire có thể điều chỉnh cũng như bộ khuếch đại của chúng.Chúng cũng là nguồn xanh hữu ích cho nhiều ứng dụng nghiên cứu và công nghiệp.
KTP cũng đang được sử dụng để trộn nội bộ của diode 0,81µm và laser 1,064µm Nd:YAG để tạo ra ánh sáng xanh và SHG nội bộ của laser Nd:YAG hoặc Nd:YAP ở 1,3µm để tạo ra ánh sáng đỏ.
Ngoài các tính năng NLO độc đáo, KTP còn có các đặc tính điện môi và EO đầy hứa hẹn có thể so sánh với LiNbO3.Những đặc tính ưu việt này làm cho KTP cực kỳ hữu ích cho các thiết bị EO khác nhau.
KTP được kỳ vọng sẽ thay thế tinh thể LiNbO3 trong ứng dụng khối lượng đáng kể của bộ điều biến EO, khi kết hợp các ưu điểm khác của KTP, chẳng hạn như ngưỡng sát thương cao, băng thông quang rộng (>15GHZ), độ ổn định nhiệt và cơ học cũng như tổn thất thấp, v.v. .
Các tính năng chính của Tinh thể KTP:
● Chuyển đổi tần số hiệu quả (hiệu suất chuyển đổi SHG 1064nm là khoảng 80%)
● Hệ số quang phi tuyến lớn (gấp 15 lần KDP)
● Băng thông góc rộng và góc bước nhỏ
● Nhiệt độ rộng và băng thông quang phổ
● Độ dẫn nhiệt cao (gấp 2 lần so với tinh thể BNN)
Các ứng dụng:
● Nhân đôi tần số (SHG) của Laser pha tạp Nd cho đầu ra Xanh lục/Đỏ
● Trộn tần số (SFM) của Laser Nd và Laser Diode cho đầu ra màu xanh lam
● Nguồn tham số (OPG, OPA và OPO) cho đầu ra có thể điều chỉnh 0,6mm-4,5mm
● Bộ điều biến quang điện (EO), công tắc quang và bộ ghép hướng
● Ống dẫn sóng quang cho thiết bị NLO và EO tích hợp a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
Thuộc tính cơ bản củaKTP | |
Cấu trúc tinh thể | trực giao |
Độ nóng chảy | 1172°C |
Điểm Curie | 936°C |
Thông số mạng | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Nhiệt độ phân hủy | ~1150°C |
Nhiệt độ chuyển tiếp | 936°C |
Độ cứng Mohs | »5 |
Tỉ trọng | 2,945 g/cm33 |
Màu sắc | không màu |
Độ nhạy hút ẩm | No |
Nhiệt dung riêng | 0,1737 cal/g.°C |
Dẫn nhiệt | 0,13 W/cm/°C |
Tinh dân điện | 3,5×10-8s/cm (trục c, 22°C, 1KHz) |
Hệ số giãn nở nhiệt | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Hệ số dẫn nhiệt | k1= 2,0 x 10-2W/cm°C k2= 3,0 x 10-2W/cm°C k3= 3,3 x 10-2W/cm°C |
Phạm vi truyền | 350nm ~ 4500nm |
Phạm vi khớp pha | 984nm ~ 3400nm |
Hệ số hấp thụ | a < 1%/cm @1064nm và 532nm |
Thuộc tính phi tuyến | |
Phạm vi khớp pha | 497nm – 3300nm |
Hệ số phi tuyến (@ 10-64nm) | d31= 2,54 chiều/V, d31= 4,35 chiều/V, d31=16.9pm/V d24=3,64 chiều/V, d15= 1,91pm/V tại 1,064 mm |
Hệ số quang phi tuyến hiệu quả | dhiệu ứng(II)≈ (d24– d15)tội2qsin2j – (d15tội2j + d24vì2j)sinq |
SHG loại II của Laser 1064nm | |
Góc khớp pha | q=90°, f=23,2° |
Hệ số quang phi tuyến hiệu quả | dhiệu ứng» 8.3xd36(KDP) |
Chấp nhận góc | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Chấp nhận nhiệt độ | 25°C.cm |
Chấp nhận quang phổ | 5,6 cm |
Góc bước đi | 1 ông |
Ngưỡng thiệt hại quang học | 1,5-2,0MW/cm22 |