Калијум титанил фосфат (КТиОПО4 или КТП) КТП је најчешће коришћени материјал за удвостручавање фреквенције Нд:ИАГ и других Нд-допираних ласера, посебно када је густина снаге на ниском или средњем нивоу.До данас су Нд: ласери са удвострученом фреквенцијом и фреквенцијом унутар шупљине који користе КТП постали преферирани извор пумпања за ласере са видљивим бојама и подесиве Ти: Сафир ласере као и за њихова појачала.Они су такође корисни зелени извори за многа истраживања и индустријске примене.
КТП се такође користи за мешање у шупљини диоде од 0,81 µм и Нд:ИАГ ласера од 1,064 µм за генерисање плаве светлости и интракавитетног СХГ Нд:ИАГ или Нд:ИАП ласера на 1,3µм за производњу црвене светлости.
Поред јединствених НЛО карактеристика, КТП такође има обећавајућа ЕО и диелектрична својства која су упоредива са ЛиНбО3.Ове предности чине КТП изузетно корисним за различите ЕО уређаје.
Очекује се да ће КТП заменити кристал ЛиНбО3 у примени значајног обима ЕО модулатора, када се узму у обзир и друге предности КТП-а, као што су висок праг оштећења, широк оптички пропусни опсег (>15ГХЗ), термичка и механичка стабилност, и мали губици, итд. .
Главне карактеристике КТП кристала:
● Ефикасна конверзија фреквенције (ефикасност СХГ конверзије од 1064нм је око 80%)
● Велики нелинеарни оптички коефицијенти (15 пута већи од КДП)
● Широки угаони пропусни опсег и мали угао одласка
● Широка температура и спектрални опсег
● Висока топлотна проводљивост (2 пута већа од БНН кристала)
Пријаве:
● Удвостручавање фреквенције (СХГ) Нд-допираних ласера за зелени/црвени излаз
● Мешање фреквенције (СФМ) Нд ласера и диодног ласера за плави излаз
● Параметријски извори (ОПГ, ОПА и ОПО) за подесиви излаз од 0,6 мм-4,5 мм
● Електрични оптички (ЕО) модулатори, оптички прекидачи и усмерени спојници
● Оптички таласоводи за интегрисане НЛО и ЕО уређаје а=6,404А, б=10,615А, ц=12,814А, З=8
Основна својстваКТП | |
Кристална структура | Ортхорхомбиц |
Тачка топљења | 1172°Ц |
Цурие Поинт | 936°Ц |
Параметри решетке | а=6,404А, б=10,615А, ц=12,814А, З=8 |
Температура распадања | ~1150°Ц |
Прелазна температура | 936°Ц |
Мохсова тврдоћа | »5 |
Густина | 2,945 г/цм3 |
Боја | безбојна |
Хигроскопска осетљивост | No |
Специфична топлота | 0,1737 цал/г.°Ц |
Топлотна проводљивост | 0,13 В/цм/°Ц |
Електрична проводљивост | 3,5×10-8с/цм (ц-оса, 22°Ц, 1КХз) |
Коефицијенти топлотног ширења | a1= 11 к 10-6°Ц-1 a2= 9 к 10-6°Ц-1 a3 = 0,6 к 10-6°Ц-1 |
Коефицијенти топлотне проводљивости | k1= 2,0 к 10-2В/цм °Ц k2= 3,0 к 10-2В/цм °Ц k3= 3,3 к 10-2В/цм °Ц |
Домет преноса | 350 нм ~ 4500 нм |
Опсег подударања фаза | 984нм ~ 3400нм |
Коефицијенти апсорпције | а < 1%/цм при 1064 нм и 532 нм |
Нелинеарне особине | |
Опсег подударања фаза | 497 нм – 3300 нм |
Нелинеарни коефицијенти (@ 10-64нм) | d31=2,54 поподне/В, д31=4,35 поподне/В, д31=16.9пм/В d24=3,64 поподне/В, д15=1,91 пм/В на 1,064 мм |
Ефективни нелинеарни оптички коефицијенти | dефф(ИИ)≈ (д24– д15)грех2ксин2ј – (д15грех2ј + д24цос2ј)синк |
Тип ИИ СХГ ласера од 1064 нм | |
Угао слагања фаза | к=90°, ф=23,2° |
Ефективни нелинеарни оптички коефицијенти | dефф» 8.3 кд36(КДП) |
Угаоно прихватање | Dθ= 75 мрад Дφ= 18 мрад |
Прихватање температуре | 25°Ц.цм |
Спектрално прихватање | 5.6 Ацм |
Угао одласка | 1 мрад |
Праг оптичког оштећења | 1,5-2,0 МВ/цм2 |