Cristal KTP
Le phosphate de potassium et de titanyle (KTiOPO4 ou KTP) Le KTP est le matériau le plus couramment utilisé pour doubler la fréquence des lasers Nd: YAG et autres dopés Nd, en particulier lorsque la densité de puissance est à un niveau bas ou moyen. À ce jour, la fréquence supplémentaire et intra-cavité a doublé les lasers Nd: utilisant KTP sont devenus une source de pompage préférée pour les lasers à colorant visible et les lasers Ti: Sapphire accordables ainsi que leurs amplificateurs. Ils sont également des sources vertes utiles pour de nombreuses applications de recherche et industrielles.
Le KTP est également utilisé pour le mélange intracavité d'une diode de 0,81 µm et d'un laser Nd: YAG de 1,064 µm pour générer une lumière bleue et un SHG intracavité de lasers Nd: YAG ou Nd: YAP à 1,3 µm pour produire de la lumière rouge.
En plus des caractéristiques NLO uniques, le KTP possède également des propriétés EO et diélectriques prometteuses comparables à celles du LiNbO3. Ces propriétés avantageuses rendent KTP extrêmement utile pour divers appareils EO.
Le KTP devrait remplacer le cristal LiNbO3 dans l'application en volume considérable des modulateurs EO, lorsque d'autres avantages du KTP sont combinés, tels qu'un seuil de dommage élevé, une large bande passante optique (> 15GHZ), une stabilité thermique et mécanique et une faible perte, etc. .
Principales caractéristiques des cristaux KTP ：
● Conversion de fréquence efficace (l'efficacité de conversion SHG 1064nm est d'environ 80%)
● Grands coefficients optiques non linéaires (15 fois celui du KDP)
● Large bande passante angulaire et petit angle de marche
● Large bande passante de température et spectrale
● Conductivité thermique élevée (2 fois celle du cristal BNN)
Applications:
● Doublement de fréquence (SHG) des lasers dopés Nd pour une sortie verte / rouge
● Mélange de fréquences (SFM) du laser Nd et du laser à diode pour sortie bleue
● Sources paramétriques (OPG, OPA et OPO) pour une sortie réglable de 0,6 mm à 4,5 mm
● Modulateurs électriques optiques (EO), commutateurs optiques et coupleurs directionnels
● Guides d'ondes optiques pour dispositifs NLO et EO intégrés a = 6,404 Å, b = 10,615 Å, c = 12,814 Å, Z = 8
| Propriétés de base de KTP | |
| Structure en cristal | Orthorhombique |
| Point de fusion | 1172 ° C |
| Curie Point | 936 ° C |
| Paramètres de treillis | a = 6,404 Å, b = 10,615 Å, c = 12,814 Å, Z = 8 |
| Température de décomposition | ~ 1150 ° C |
| Température de transition | 936 ° C |
| Dureté Mohs | »5 |
| Densité | 2,945 g / cm3 |
| Couleur | incolore |
| Susceptibilité hygroscopique | Non |
| Chaleur spécifique | 0,1737 cal / g. ° C |
| Conductivité thermique | 0,13 W / cm / ° C |
| Conductivité électrique | 3,5 × 10-8 s / cm (axe c, 22 ° C, 1 KHz) |
| Coefficients de dilatation thermique | a1 = 11 x 10-6 ° C-1 a2 = 9 x 10-6 ° C-1 a3 = 0,6 x 10-6 ° C-1 |
| Coefficients de conductivité thermique | k1 = 2,0 x 10-2 W / cm ° C k2 = 3,0 x 10-2 W / cm ° C k3 = 3,3 x 10-2 W / cm ° C |
| Portée de transmission | 350 nm à 4500 nm |
| Gamme de correspondance de phase | 984 nm à 3400 nm |
| Coefficients d'absorption | a <1% / cm à 1064 nm et 532 nm |
| Propriétés non linéaires | |
| Plage de correspondance de phase | 497 nm - 3300 nm |
| Coefficients non linéaires (À 10 à 64 nm) |
d31= 2,54pm / V, d31= 4.35pm / V, d31= 16,9 pm / V d24= 3.64pm / V, d15= 1,91pm / V à 1,064 mm |
| Coefficients optiques non linéaires effectifs | deff(II) ≈ (d24 - ré15)péché2qsin2j - (d15péché2j + d24cos2j) sinq |
| Type II SHG du laser 1064nm | |
| Angle d'adaptation de phase | q = 90 °, f = 23,2 ° |
| Coefficients optiques non linéaires effectifs | deff »8,3 xd36(KDP) |
| Acceptation angulaire | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
| Acceptation de la température | 25 ° C.cm |
| Acceptation spectrale | 5,6 Åcm |
| Angle de marche | 1 mrad |
| Seuil de dommage optique | 1,5 à 2,0 MW / cm2 |
