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KTP晶体

晶体简介:磷酸氧钛钾 (KTP) 
KTP具有大的非线性系数,大的容许温度和容许角度,激光损伤阈值较高,化学性质稳定,不潮解,机械强度适中,倍频转化效率高达70%以上等特性,是中小功率固体绿光激光器的最好倍频材料.
在商业和军用激光里被广泛使用,包括实验室和医学系统, 射程探测器,激光雷达,光通信和工业激光系统

KTP晶体特点:

非线性光学系数大

接收角大,走离角小

宽的温度和光谱带宽

国际系数高和介电常数低

抗阻比值大

不吸水,化学、机械性能稳定性

KTP晶体的光学和非线性光学性能:

可透波段范围

350~4500nm

SHG相位匹配范围

497 ~ 1800nm  (Type II) 

热光系数(/°C)

dnx/dT=1.1X10-5
           
dny/dT=1.3X10-5
           
dnz/dT=1.6X10-5

吸收系数

<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 
           
Spectral Acceptance: 0.56nm-cm
           
Angular Acceptance: 14.2mrad-cm (φ);55.3mrad-cm    (q)
           
Walk-off Angle: 0.55°

非线性系数

deff(II)? (d24 - d15)sin2fsin2q - (d15sin2f + d24cos2f)sinq 

Non-vanished 非线性磁化系数

d31=6.5 pm/V           d24=7.6 pm/V
           
d32= 5 pm/V            d15=6.1 pm/V
           
d33=13.7 pm/V

 Sellmeier 方程  

(l in μm) 

nx2=3.0065+0.03901/(l 2-0.04251)-0.01327l 2
           
ny2=3.0333+0.04154/(l 2-0.04547)-0.01408l 2 
           
nz2=3.3134+0.05694/(l 2-0.05658)-0.01682l 2 

KTP晶体的应用:掺钕激光的倍频、混频应用
KTP最常用于倍频Nd:YAG及其他掺Nd晶体的激光,特别是在中低功率密度的激光器中。到目前为止,利用KTP进行腔内与腔外倍频的掺Nd晶体的激光器,在逐步取代可见光染料激光和可调蓝宝石激光器。在许多的工业研究中,该种激光器被广泛用做绿光光源。

光学参量放大、振荡(OPO and OPA)应用
由于KTP的二次谐波效应和光学参量放大性能,其在可调Nd离子激光器中的输出波长调节(从可见光--600nm,到中远红外--4500nm)中起到核心组件的作用。
通常情况下,KTP可以在高重复频率和mW平均功率级别的条件下,提供fs级别的稳定、连续脉冲输出。使用KTP进行光学参量放大,可以将Nd:YAG激光器1064nm泵浦光转换成2120nm光,转换效率能达到66%左右。

KTP晶体还有一种新用途

就是用非临界相位匹配的KTP晶体去放大X切的KTP晶体产生的泵浦光

除了其非线性特性外,KTP也因其绝缘特性使其被广泛运用于E-O方面,特别是作为可调E-O器件。

光波导应用
在KTP基底上进行离子交换处理,可得到低吸收的光波导器件。这项技术使得KTP
在集成光路方面获得了更多的应用

晶体元器件加工规格:

尺寸公差: (宽±0.1mm)x(高±0.1mm)x(长+0.5/-0.1mm)(长度≥2.5mm)
(宽±0.1mm)x(高±0.1mm)x(长+0.1/-0.1mm) (长度<2.5mm)
通光孔径:中心90%
50mW绿光激光器下,晶体内部无可见光路
平面度:小于 λ/8 @ 633nm
波前畸变: 小于λ/8 @ 633nm
倒边: ≤0.2mm@45°
崩边: ≤0.1mm
表面光洁度: 小于10/ 5(MIL-PRF-13830B)
通光面平行度:小于20"
侧面垂直度: ≤5'
角度公差: △θ≤0.25°, △ф≤0.25°
损伤域值:[GW/cm ]: >0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
                                    >0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)

标准产品:

Part No. 

Dimension 

Application 

Coating 

Type 

KTP0101 

2x2x3mm 

SHG@1064nm 

AR/HR coating 

II 

KTP0102 

2x2x5mm 

SHG@1064nm 

AR/HR coating 

II 

KTP0103 

3x3x3mm 

SHG@1064nm 

DBAR-coating 

II 

KTP0104 

3x3x5mm 

SHG@1064nm 

DBAR-coating 

II 

KTP0105 

3x3x10mm 

SHG@1064nm 

DBAR-coating 

II 

KTP0107 

7x7x20mm 

OPO for 1064à1570nm 

AR coating 

II 

AR coating: AR@1064nm&532nm, HR Coating: HR@1064nm&HT@532nm
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