پتاسیم تیتانیل فسفات (KTiOPO4 یا KTP) KTP متداولترین ماده مورد استفاده برای دوبرابر کردن فرکانس Nd:YAG و سایر لیزرهای دوپ شده با Nd است، بهویژه زمانی که چگالی توان در سطح پایین یا متوسط باشد.تا به امروز، لیزرهای Nd: فرکانس اضافی و درون حفره ای دو برابر شده با استفاده از KTP به منبع پمپاژ ترجیحی برای لیزرهای رنگی مرئی و لیزرهای Ti:Sapphire قابل تنظیم و همچنین تقویت کننده های آنها تبدیل شده اند.آنها همچنین منابع سبز مفیدی برای بسیاری از کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی هستند.
KTP همچنین برای اختلاط درون حفرهای دیود 0.81 میکرومتر و لیزر Nd:YAG 1.064 میکرومتر برای تولید نور آبی و SHG درون حفرهای از Nd:YAG یا Nd:YAP در 1.3 میکرومتر برای تولید نور قرمز استفاده میشود.
علاوه بر ویژگی های منحصر به فرد NLO، KTP همچنین دارای خواص EO و دی الکتریک امیدوارکننده ای است که با LiNbO3 قابل مقایسه است.این ویژگی های مزیت، KTP را برای دستگاه های مختلف EO بسیار مفید می کند.
انتظار میرود KTP جایگزین کریستال LiNbO3 در کاربرد حجم قابلتوجه تعدیلکنندههای EO شود، زمانی که سایر ویژگیهای KTP مانند آستانه آسیب بالا، پهنای باند نوری گسترده (> 15GHZ)، پایداری حرارتی و مکانیکی، و تلفات کم و غیره در نظر گرفته شوند. .
ویژگی های اصلی KTP Crystals:
● تبدیل فرکانس کارآمد (بازده تبدیل SHG 1064 نانومتری حدود 80%)
● ضرایب نوری غیرخطی بزرگ (15 برابر KDP)
● پهنای باند زاویه ای گسترده و زاویه فاصله کوچک
● دمای وسیع و پهنای باند طیفی
● هدایت حرارتی بالا (2 برابر کریستال BNN)
برنامه های کاربردی:
● دو برابر کردن فرکانس (SHG) لیزرهای دوپ شده با Nd برای خروجی سبز/قرمز
● اختلاط فرکانس (SFM) لیزر Nd و لیزر دیود برای خروجی آبی
● منابع پارامتریک (OPG، OPA و OPO) برای خروجی قابل تنظیم 0.6mm-4.5mm
● تعدیلکنندههای نوری الکتریکی (EO)، سوئیچهای نوری، و کوپلهای جهت
● موجبرهای نوری برای دستگاه های NLO و EO یکپارچه a=6.404Å، b=10.615Å، c=12.814Å، Z=8
خواص اساسی ازKTP | |
ساختار کریستالی | ارتورومبیک |
نقطه ذوب | 1172 درجه سانتی گراد |
نقطه کوری | 936 درجه سانتی گراد |
پارامترهای شبکه | a=6.404Å، b=10.615Å، c=12.814Å، Z=8 |
دمای تجزیه | ~1150 درجه سانتیگراد |
دمای انتقال | 936 درجه سانتی گراد |
سختی Mohs | » 5 |
تراکم | 2.945 گرم در سانتی متر3 |
رنگ | بی رنگ |
حساسیت هیگروسکوپیک | No |
گرمای خاص | 0.1737 کالری در گرم درجه سانتی گراد |
رسانایی گرمایی | 0.13 W/cm/°C |
رسانایی الکتریکی | 3.5×10-8s/cm (محور c، 22 درجه سانتی گراد، 1 کیلوهرتز) |
ضرایب انبساط حرارتی | a1= 11×10-6درجه سانتی گراد-1 a2= 9×10-6درجه سانتی گراد-1 a3 = 0.6 x 10-6درجه سانتی گراد-1 |
ضرایب هدایت حرارتی | k1= 2.0 x 10-2W/cm ° C k2= 3.0 x 10-2W/cm ° C k3= 3.3 x 10-2W/cm ° C |
برد انتقال | 350nm ~ 4500nm |
محدوده تطبیق فاز | 984nm ~ 3400nm |
ضرایب جذب | a <1%/cm @1064nm و 532nm |
ویژگی های غیر خطی | |
محدوده تطبیق فاز | 497 نانومتر – 3300 نانومتر |
ضرایب غیر خطی (@ 10-64nm) | d31= 2.54 بعد از ظهر / V، d31= 4.35 بعد از ظهر / V، d31= 16.9 بعد از ظهر / V d24= 3.64 بعد از ظهر / V، d15=1.91pm/V در 1.064 میلی متر |
ضرایب نوری غیرخطی موثر | deff(II)≈ (د24- د15) گناه2qsin2j – (د15گناه2j + d24cos2ی) سینک |
نوع دوم SHG لیزر 1064 نانومتری | |
زاویه تطبیق فاز | q=90 درجه، f=23.2 درجه |
ضرایب نوری غیرخطی موثر | deff» 8.3 xd36(KDP) |
پذیرش زاویه ای | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 میلی گرم |
پذیرش دما | 25 درجه سانتی گراد |
پذیرش طیفی | 5.6 Åcm |
زاویه خروج | 1 میلی گرم |
آستانه آسیب نوری | 1.5-2.0MW/cm2 |