Potasyum Titanil Fosfat (KTiOPO4 veya KTP) KTP, özellikle güç yoğunluğu düşük veya orta seviyede olduğunda, Nd:YAG ve diğer Nd katkılı lazerlerin frekansını iki katına çıkarmak için en yaygın kullanılan malzemedir.Bugüne kadar ekstra ve boşluk içi frekansı iki katına çıkarılan KTP kullanan Nd:lazerler, görünür boya lazerleri ve ayarlanabilir Ti:Safir lazerlerin yanı sıra bunların amplifikatörleri için tercih edilen bir pompalama kaynağı haline geldi.Ayrıca birçok araştırma ve endüstri uygulaması için de faydalı yeşil kaynaklardır.
KTP ayrıca mavi ışık üretmek için 0,81 µm diyot ve 1,064 µm Nd:YAG lazerin kavite içi karıştırılmasında ve kırmızı ışık üretmek için 1,3 µm'de Nd:YAG veya Nd:YAP lazerlerin kavite içi SHG'si için kullanılıyor.
Benzersiz NLO özelliklerine ek olarak KTP, LiNbO3 ile karşılaştırılabilecek ümit verici EO ve dielektrik özelliklere de sahiptir.Bu avantajlı özellikler KTP'yi çeşitli EO cihazları için son derece faydalı kılmaktadır.
Yüksek hasar eşiği, geniş optik bant genişliği (>15GHZ), termal ve mekanik stabilite ve düşük kayıp gibi KTP'nin diğer yararları hesaba katıldığında, EO modülatörlerinin önemli hacimli uygulamalarında KTP'nin LiNbO3 kristalinin yerini alması bekleniyor. .
KTP Kristallerinin Ana Özellikleri:
● Verimli frekans dönüşümü (1064nm SHG dönüşüm verimliliği yaklaşık %80'dir)
● Büyük doğrusal olmayan optik katsayılar (KDP'nin 15 katı)
● Geniş açısal bant genişliği ve küçük yürüme açısı
● Geniş sıcaklık ve spektral bant genişliği
● Yüksek termal iletkenlik (BNN kristalinin 2 katı)
Uygulamalar:
● Yeşil/Kırmızı Çıkış için Nd Katkılı Lazerlerin Frekansını İkiye Katlama (SHG)
● Mavi Çıkış için Nd Lazer ve Diyot Lazerin Frekans Karışımı (SFM)
● 0,6 mm-4,5 mm Ayarlanabilir Çıkış için Parametrik Kaynaklar (OPG, OPA ve OPO)
● Elektrikli Optik(EO) Modülatörler, Optik Anahtarlar ve Yönlü Bağlayıcılar
● Entegre NLO ve EO Cihazları için Optik Dalga Kılavuzları a=6.404Å, b=10.615Å, c=12.814Å, Z=8
Temel ÖzellikleriKTP | |
Kristal yapı | Ortorombik |
Erime noktası | 1172°C |
Curie Noktası | 936°C |
Kafes parametreleri | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Ayrışma sıcaklığı | ~1150°C |
Geçiş sıcaklığı | 936°C |
Mohs sertliği | »5 |
Yoğunluk | 2,945 gr/cm3 |
Renk | renksiz |
Higroskopik Duyarlılık | No |
Özısı | 0,1737 cal/g.°C |
Termal iletkenlik | 0,13 W/cm/°C |
Elektiriksel iletkenlik | 3,5×10-8s/cm (c ekseni, 22°C, 1KHz) |
Termal genleşme katsayıları | a1= 11x10-6°C-1 a2= 9x10-6°C-1 a3 = 0,6x10-6°C-1 |
Isı iletkenlik katsayıları | k1= 2,0x10-2W/cm °C k2= 3,0x10-2W/cm °C k3= 3,3x10-2W/cm °C |
Verici aralığı | 350 nm ~ 4500 nm |
Faz Eşleştirme Aralığı | 984 nm ~ 3400 nm |
Emilim katsayıları | a < %1/cm @1064nm ve 532nm |
Doğrusal Olmayan Özellikler | |
Faz eşleştirme aralığı | 497 nm – 3300 nm |
Doğrusal olmayan katsayılar (@ 10-64nm) | d31=2,54pm/V, gün31=4,35pm/V, gün31=16.9pm/V d24=3,64pm/V, gün15=1,064 mm'de 1,91pm/V |
Etkili doğrusal olmayan optik katsayılar | detkili(II)≈ (d24- D15)günah2qsin2j – (d15günah2j + d24çünkü2j)sinq |
1064nm Lazerin Tip II SHG'si | |
Faz eşleştirme açısı | q=90°, f=23,2° |
Etkili doğrusal olmayan optik katsayılar | detkili» 8.3xd36(KDP) |
Açısal kabul | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Sıcaklık kabulü | 25°C.cm |
Spektral kabul | 5,6 Åcm |
Yürüme açısı | 1 mrad |
Optik hasar eşiği | 1,5-2,0 MW/cm2 |