KTP(KTiOPO4)在商業(yè)和軍用激光里被廣泛使用,包括實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)學(xué)系統(tǒng), 射程探測(cè)器,激光雷達(dá),光通信和工業(yè)激光系統(tǒng)。
福晶公司的KTP晶體特點(diǎn):
非線性光學(xué)系數(shù)大
接收角大,走離角小
寬的溫度和光譜帶寬
光電系數(shù)高和介電常數(shù)低
抗阻比值大
不吸水,化學(xué)、機(jī)械性能穩(wěn)定性
本公司可提供:
嚴(yán)格的質(zhì)量控制
高品質(zhì)晶體,最大尺寸20x20x40mm3 和最大長(zhǎng)度為60毫米
交貨迅速(拋光需2周,鍍膜需3周)
合理的價(jià)格和數(shù)量折扣
技術(shù)支持
鍍?cè)鐾改?裝支架及重拋光服務(wù)基本屬性
1. 化學(xué)和結(jié)構(gòu)性能
晶體結(jié)構(gòu) |
斜方晶系,空間群Pna21,點(diǎn)群mm2 |
晶格參數(shù) |
a=6.404?, b=10.616?, c=12.814?, Z=8 |
熔點(diǎn) |
About 1172°C |
莫斯硬度 |
5 |
密度 |
3.01 g/cm3 |
導(dǎo)熱系數(shù) |
13W/m/K |
熱膨脹系數(shù) |
ax=11x10-6/0C, ay=9x10-6/0C, az=0.6x10-6/0C |
光學(xué)和非線性光學(xué)性能
可透波段范圍 |
350~4500nm |
SHG相位匹配范圍 |
497 ~ 1800nm (Type II) |
熱光系數(shù)(/°C) |
dnx/dT=1.1X10-5 |
吸收系數(shù) |
<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 |
非線性系數(shù) |
deff(II)? (d24 - d15)sin2fsin2q - (d15sin2f + d24cos2f)sinq |
Non-vanished 非線性磁化系數(shù) |
d31=6.5 pm/V d24=7.6 pm/V |
Sellmeier 方程 (l in μm) |
nx2=3.0065+0.03901/(l 2#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#-0.04251)-0.01327l 2 |
摻釹激光的倍頻、混頻應(yīng)用
KTP最常用于倍頻Nd:YAG及其他摻Nd晶體的激光,特別是在中低功率密度的激光器中。到目前為止,利用KTP進(jìn)行腔內(nèi)與腔外倍頻的摻Nd晶體的激光器,在逐步取代可見(jiàn)光染料激光和可調(diào)藍(lán)寶石激光器。在許多的工業(yè)研究中,該種激光器被廣泛用做綠光光源。
* 由15W的二極管泵浦的0.5%Nd:YVO4與KTP晶體,可獲得的8W 綠光輸出
* 使用本公司的2x2x5mm KTP 和3x3x1mm2% Nd:YVO4的晶體,可將1W二極管泵浦光轉(zhuǎn)化成200mW的綠光輸出.
* 2-5mw綠光輸出可從180mw LD pumped Nd:YVO4 和 KTP膠合晶體中獲得
KTP也正用于腔內(nèi)810nm二極管泵浦光和1064nmNd:YAG激光混頻產(chǎn)生藍(lán)光, 和Nd:YAG激光器或Nd:YAP激光器的1300nm光進(jìn)行腔內(nèi)倍頻。
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圖1:II類KTP在XY平面內(nèi)倍頻 |
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圖1:II類KTP在XZ平面內(nèi)倍頻 |
光學(xué)參量放大、振蕩(OPO and OPA)應(yīng)用
如圖3,圖4中所示,由于KTP的二次諧波效應(yīng)和光學(xué)參量放大性能,其在可調(diào)Nd離子激光器中的輸出波長(zhǎng)調(diào)節(jié)(從可見(jiàn)光--600nm,到中遠(yuǎn)紅外--4500nm)中起到核心組件的作用。
通常情況下,KTP可以在高重復(fù)頻率和mW平均功率級(jí)別的條件下,提供fs級(jí)別的穩(wěn)定、連續(xù)脈沖輸出。使用KTP進(jìn)行光學(xué)參量放大,可以將Nd:YAG激光器1064nm泵浦光轉(zhuǎn)換成2120nm光,轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到66%左右。
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圖3:XZ平面內(nèi)(532nm泵浦)OPO |
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圖4:XY平面內(nèi)(532nm泵浦)OPO |
KTP晶體還有一種新用途,就是用非臨界相位匹配的KTP晶體去放大X切的KTP晶體產(chǎn)生的泵浦光。如圖5所示,泵浦波長(zhǎng)范圍從700nm到1000nm,而輸出波長(zhǎng)則從1040nm到1450nm(信號(hào)波)與2150nm 到3200nm(空閑波)。從而產(chǎn)生了高質(zhì)量的窄波段光束,其轉(zhuǎn)換效率為45%左右
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圖4:II類KTP非臨界相位匹配 |
除了其非線性特性外,KTP也因其絕緣特性使其被廣泛運(yùn)用于E-O方面,特別是作為可調(diào)E-O器件。表1是KTP與其他E-O模塊材料的對(duì)比:
表1.電光調(diào)節(jié)器
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Phase |
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Amplitudee |
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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 |
從表1,可以發(fā)現(xiàn),KTP以其損傷閾值高,光學(xué)透過(guò)波段寬(>15GHZ),熱、化學(xué)性能
穩(wěn)定,低吸收等特點(diǎn),相對(duì)LiNbO3晶體更適合于作E-O器件。
光波導(dǎo)應(yīng)用
在KTP基底上進(jìn)行離子交換處理,可得到低吸收的光波導(dǎo)器件。這項(xiàng)技術(shù)使得KTP
在集成光路方面獲得了更多的應(yīng)用。
表2給出了KTP與其他光波導(dǎo)材料的對(duì)比。
表1.電光光波導(dǎo)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 |
福晶公司提供以下規(guī)格增透膜:
1. AR-(1064/532)nm. R<0.2% at 1064nm and R<0.5% at 532nm nm
損傷閾值>300MW/cm2@1064,532nm0MW/cm2@1064,532nm
2. 寬帶增透膜
3. HR1064nm&HT532nm, R>99.8%@1064nm, T>90%@532nm.
福晶公司的KTP產(chǎn)品其他標(biāo)準(zhǔn)
尺寸公差: (寬±0.1mm)x(高±0.1mm)x(長(zhǎng)+0.5/-0.1mm)(長(zhǎng)度≥2.5mm)
(寬±0.1mm)x(高±0.1mm)x(長(zhǎng)+0.1/-0.1mm) (長(zhǎng)度<2.5mm)
通光孔徑:中心90%
50mW綠光激光器下,晶體內(nèi)部無(wú)可見(jiàn)光路
平面度:小于 λ/8 @ 633nm
波前畸變: 小于λ/8 @ 633nm
倒邊: ≤0.2mm@45°
崩邊: ≤0.1mm
表面光潔度: 小于10/ 5(MIL-PRF-13830B)
通光面平行度:小于20"
側(cè)面垂直度: ≤5'
角度公差: △θ≤0.25°, △ф≤0.25°
損傷域值:[GW/cm ]: >0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
>0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
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