KTA 晶体-砷酸钛氧钾晶体

砷酸钛氧钾（KTiOAsO4，KTA） 晶体，是一种用于光参量振荡（OPO）极好的非线性光学晶体。KTA具有优良的非线性光学和电光系数，宽角度和温度带宽，低介电常数，在波段2.0-5.0 µm之间的吸收急剧下降。由于较低的离子电导率，使其比KTP晶体具有更高的损伤阈值。

优点

优良的非线性光学和电光系数：KTA晶体具有显著的非线性光学和电光系数，使其在非线性光学和电光器件应用中表现优异。

宽角度和温度带宽：这一特性使得KTA晶体在多种条件下都能保持稳定的性能。

低介电常数和损耗角正切：这些特性有助于减少信号传输过程中的损耗，提高器件的效率。

高损伤阈值：KTA晶体具有较高的激光损伤阈值，能够承受高功率激光的照射而不被破坏，这对于高功率激光应用尤为重要。具体数值如激光损伤阈值大于1.5GW/cm²（对于10ns脉冲@1064 nm）。

超低的吸收：在2.0-5.0微米范围内，KTA晶体具有超低的吸收特性，这进一步扩展了其在红外光学领域的应用。

化学和热稳定性：KTA晶体具有良好的化学和热稳定性，不吸湿，能够在多种环境条件下保持稳定的性能。

应用领域

光学参量振荡（OPO）：KTA晶体是光学参量振荡器（OPO）中的关键材料之一。基于KTA晶体的OPO装置具有高度可靠性，调谐激光的能量转换效率高达50%，是固态可调谐激光辐射源的重要组成部分。

非线性光学器件：KTA晶体在二次谐波产生（SHG）、和差频率产生（SFG/DFG）等非线性光学过程中具有重要作用，可用于制造各种非线性光学器件。

电光调制和调Q：利用KTA晶体的电光效应，可以制作电光调制器和电光调Q开关等器件，实现光信号的快速调制和激光脉冲的控制。

光波导衬底：KTA晶体还可作为光波导的衬底材料，用于集成光学器件的制造。

其他领域：此外，KTA晶体在红外光谱分析、激光医疗、激光加工等领域也有潜在的应用价值。随着科技的不断发展，KTA晶体的应用领域还将进一步拓展。

基本参数：

化学式	KTiOAsO4
晶体结构	斜方晶系, 点群mm2
晶格参数	a=13.125Å, b=6.5716Å, c=10.786Å
熔点	1130 ˚C
莫氏（Mohs） 硬度	接近 5
密度	3.454g/cm3
导热系数	K1:1.8W/m/K;  K2: 1.9W/m/K;  K3: 2.1W/m/K
透射范围	350-5300nm
吸收系数	@ 1064 nm<0.05%/cm @ 1533 nm<0.05%/cm @ 3475 nm<5%/cm
NLO (pm/V)极化率	d31 = 2.76, d32 = 4.74, d33 = 18.5 , d15 = 2.3, d24 = 3.2
Sellmeier 方程 Ni2=Ai+Biλ2/(λ2-Ci2)-Diλ2 (λ in μm)	折射率	A	B	C	D
	nx	1.90713	1.23522	0.19692	0.01025
	ny	2.15912	1.00099	0.21844	0.01096
	nz	2.14768	1.29559	0.22719	0.01436
电光常数 (pm/V) (低频)	ｒ33=37.5；ｒ23=15.4；ｒ13=11.5
SHG 相位匹配范围	1083-3789nm