KTP — Zdvojnásobení frekvence Nd:yag laserů a dalších Nd-dopovaných laserů
Popis produktu
KTP je nejčastěji používaný materiál pro zdvojnásobení frekvence Nd:YAG laserů a dalších Nd-dopovaných laserů, zejména při nízké nebo střední hustotě výkonu.
Výhody
● Efektivní frekvenční konverze (účinnost konverze SHG 1064 nm je přibližně 80 %)
● Velké nelineární optické koeficienty (15krát vyšší než KDP)
● Široká úhlová šířka pásma a malý úhel odskoku
● Široká teplotní a spektrální šířka pásma
● Vysoká tepelná vodivost (2krát vyšší než u krystalu BNN)
● Bez vlhkosti
● Minimální gradient nesouladu
● Superleštěný optický povrch
● Nedochází k rozkladu pod 900 °C
● Mechanicky stabilní
● Nízké náklady ve srovnání s BBO a LBO
Aplikace
● Zdvojování frekvence (SHG) Nd-dopovaných laserů pro zelený/červený výstup
● Míchání frekvencí (SFM) Nd laseru a diodového laseru pro modrý výstup
● Parametrické zdroje (OPG, OPA a OPO) pro laditelný výstup 0,6–4,5 mm
● Elektrické optické (EO) modulátory, optické přepínače a směrové vazební členy
● Optické vlnovody pro integrovaná zařízení NLO a EO
Frekvenční konverze
KTP byl poprvé představen jako NLO krystal pro Nd dopované laserové systémy s vysokou účinností konverze. Za určitých podmínek byla účinnost konverze hlášena až 80 %, což ostatní NLO krystaly značně zaostává.
V poslední době, s vývojem laserových diod, se KTP široce používá jako SHG zařízení v diodově čerpaných Nd:YVO4 laserových systémech na pevné fázi pro výstup zeleného laseru a také pro dosažení velmi kompaktních rozměrů laserového systému.
KTP pro aplikace OPA, OPO
Kromě širokého použití jako zařízení pro zdvojnásobení frekvence v Nd-dopovaných laserových systémech pro zelený/červený výstup je KTP také jedním z nejdůležitějších krystalů v parametrických zdrojích pro laditelný výstup od viditelného (600 nm) do středního infračerveného záření (4500 nm) díky popularitě jeho buzených zdrojů, základní a druhé harmonické Nd:YAG nebo Nd:YLF laserů.
Jednou z nejužitečnějších aplikací je KTP OPO/OPA s nekritickým fázovým přizpůsobením (NCPM) buzený laditelnými lasery pro dosažení vysoké účinnosti konverze. KTP OPO má za následek stabilní kontinuální výstupy femtosekundových pulzů s opakovací frekvencí 108 Hz a průměrné úrovně výkonu v miliwattech jak na signálovém, tak na volnoběžném výstupu.
KTP OPO, čerpaný Nd-dopovanými lasery, dosáhl konverzní účinnosti přes 66 % při snižování vlnové délky z 1060 nm na 2120 nm.
Elektrooptické modulátory
Krystaly KTP lze použít jako elektrooptické modulátory. Pro více informací kontaktujte naše obchodní techniky.
Základní vlastnosti
| Krystalová struktura | Ortorombický |
| Bod tání | 1172 °C |
| Curie Point | 936 °C |
| Parametry mřížky | a=6,404 Å, b=10,615 Å, c=12,814 Å, Z=8 |
| Teplota rozkladu | ~1150 °C |
| Teplota přechodu | 936 °C |
| Mohsova tvrdost | »5 |
| Hustota | 2,945 g/cm3 |
| Barva | bezbarvý |
| Hygroskopická citlivost | No |
| Měrné teplo | 0,1737 kal/g.°C |
| Tepelná vodivost | 0,13 W/cm/°C |
| Elektrická vodivost | 3,5x10⁻⁶ s/cm (osa c, 22 °C, 1 kHz) |
| Koeficienty tepelné roztažnosti | a1 = 11 × 10⁻⁶ °C⁻¹ |
| a2 = 9 × 10⁻⁶ °C⁻¹ | |
| a3 = 0,6 × 10⁻⁶ °C⁻¹ | |
| Koeficienty tepelné vodivosti | k1 = 2,0 x 10⁻² W/cm °C |
| k2 = 3,0 x 10⁻² W/cm °C | |
| k3 = 3,3 × 10⁻² W/cm °C | |
| Dosah vysílání | 350 nm ~ 4500 nm |
| Rozsah fázového přizpůsobení | 984 nm ~ 3400 nm |
| Absorpční koeficienty | a < 1 %/cm při 1064 nm a 532 nm |
| Nelineární vlastnosti | |
| Rozsah fázového přizpůsobení | 497 nm – 3300 nm |
| Nelineární koeficienty (@ 10–64 nm) | d31=2,54 pm/V, d31=4,35 pm/V, d31=16,9 pm/V d24=3,64 pm/V, d15=1,91 pm/V při 1,064 mm |
| Efektivní nelineární optické koeficienty | deff(II)≈ (d24 - d15)sin2qsin2j - (d15sin2j + d24cos2j)sinq |
Laser SHG typu II s vlnovou délkou 1064 nm
| Úhel fázového přizpůsobení | q=90°, f=23,2° |
| Efektivní nelineární optické koeficienty | deff » 8,3 x d36 (KDP) |
| Úhlové přijetí | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
| Akceptace teploty | 25 °C cm |
| Spektrální akceptace | 5,6 Åcm |
| Úhel odchodu | 1 mrad |
| Práh optického poškození | 1,5–2,0 MW/cm2 |
Technické parametry
| Dimenze | 1x1x0,05 - 30x30x40 mm |
| Typ fázového přizpůsobení | Typ II, θ=90°; φ=úhel fázového přizpůsobení |
| Typický nátěr | S1 a S2: AR při 1064 nm R<0,1 %; AR při 532 nm, R<0,25 %. b) S1: HR při 1064 nm, Rf>99,8 %; HT při 808 nm, T>5% S2: AR při 1064 nm, R<0,1 %; AR při 532 nm, R<0,25% Na přání zákazníka je k dispozici individuální nátěr. |
| Tolerance úhlu | 6' Δθ< ± 0,5°; Δφ< ± 0,5° |
| Tolerance rozměrů | ±0,02 - 0,1 mm (Š ± 0,1 mm) x (V ± 0,1 mm) x (D + 0,2 mm/-0,1 mm) pro řadu NKC |
| Plochost | λ/8 při 633 nm |
| Scratch/Dig kód | 10/5 Poškrábání/kopání dle MIL-O-13830A |
| Rovnoběžnost | <10' lepší než 10 obloukových sekund pro řadu NKC |
| Kolmost | 5' 5 obloukových minut pro sérii NKC |
| Zkreslení vlnoplochy | menší než λ/8 při 633 nm |
| Jasná clona | 90 % centrální oblasti |
| Provozní teplota | 25 °C - 80 °C |
| Stejnorodost | dn ~10⁻⁶/cm |
