KTP晶体-磷酸钛氧钾晶体

KTP晶体(磷酸钛氧钾KTiOPO4)的非线性系数大,温度敏感性低,机械性能良好,不潮解,是非线性晶体中综合性能最好的晶体之一,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。

主要优点:高光学非线性系数、宽透光范围、高热稳定性、低吸收损耗和高激光损伤阈值、良好的机械和化学稳定性

应用领域:频率转换、光调制器、光纤通信、医学、工业和科研

KTP晶体有着优良的非线性光学性能及电光性、优异的机械性能、化学稳定性和高的抗光损伤阈值。目前,KTP已作为一种商业化的晶体广泛应用于中小功率固体激光器的倍频、和(差)频、光参量振荡和放大等。KTP同样也是优良的电光晶体候选者,在激光的调制等方面有着广泛的应用前景。

KTP晶体-磷酸钛氧铷晶体详细描述

KTP晶体具有正交晶系,晶格参数约为 a=12.814 A˚a = 12.814 \, \text{Å}a=12.814A˚, b=6.404 A˚b = 6.404 \, \text{Å}b=6.404A˚, c=10.616 A˚c = 10.616 \, \text{Å}c=10.616A˚。其宽透明窗口(约350-4500nm)使其适合多种波段的激光转换和调制应用。KTP的高非线性系数、低相位失配和温度失配特性意味着在相位匹配条件下,转换效率较高且稳定。KTP晶体较高的抗激光损伤特性和较强的机械、化学稳定性,使其在连续波(CW)和脉冲激光应用中均表现出良好的耐用性。

优点

  • 高光学非线性系数:比其他常用晶体(如KDP)更高的非线性系数,适合多波段频率转换。
  • 宽透光范围:从紫外到近红外,适合多种激光波长。
  • 高热稳定性:温度变异对相位匹配的影响小,适合稳定性要求高的应用。
  • 低吸收损耗和高激光损伤阈值:特别适合高功率激光应用。
  • 良好的机械和化学稳定性:长时间运行条件下具有较好的稳定性。

应用领域

  • 频率转换:如Nd激光器的倍频、三倍频,应用于绿光激光、紫外光源。
  • 光调制器:用于电光调制和光参量放大(OPA)、光参量振荡(OPO)。
  • 光纤通信:用作波长转换器或光调制器。
  • 医学、工业和科研:用于激光治疗、材料加工和精密测量。

基本参数:

参数 数值
晶体结构 正交晶系
晶格参数 (Å) a=12.814a = 12.814a=12.814, b=6.404b = 6.404b=6.404, c=10.616c = 10.616c=10.616
非线性系数 d₃₆ 16.9 pm/V
透光范围 350-4500 nm
折射率 (λ=1064nm) nx=1.735n_x = 1.735nx​=1.735, ny=1.739n_y = 1.739ny​=1.739, nz=1.831n_z = 1.831nz​=1.831
相位匹配温度范围 宽,温度漂移小
激光损伤阈值 ≥500 MW/cm²(10 ns, 1064 nm)