KTP — Удвоение частоты Nd:YAG-лазеров и других Nd-лазеров
Описание продукта
KTP является наиболее часто используемым материалом для удвоения частоты Nd:YAG-лазеров и других лазеров, легированных неодимом, особенно при низкой или средней плотности мощности.
Преимущества
● Эффективное преобразование частоты (эффективность преобразования SHG 1064 нм составляет около 80%)
● Большие нелинейные оптические коэффициенты (в 15 раз больше, чем у KDP)
● Широкая угловая полоса пропускания и малый угол отклонения
● Широкий температурный и спектральный диапазон
● Высокая теплопроводность (в 2 раза выше, чем у кристалла BNN)
● Без влаги
● Минимальный градиент несоответствия
● Суперполированная оптическая поверхность
● Не разлагается при температуре ниже 900°C
● Механически стабильный
● Низкая стоимость по сравнению с BBO и LBO
Приложения
● Удвоение частоты (SHG) лазеров на основе неодима для получения зеленого/красного излучения
● Смешение частот (SFM) неодимового лазера и диодного лазера для получения синего излучения
● Параметрические источники (OPG, OPA и OPO) для настраиваемого выходного сигнала 0,6–4,5 мм
● Электрооптические (ЭО) модуляторы, оптические переключатели и направленные ответвители
● Оптические волноводы для интегрированных устройств NLO и EO
Преобразование частоты
KTP был впервые представлен в качестве нелинейного кристалла для лазерных систем на основе неодима с высокой эффективностью преобразования. При определённых условиях эффективность преобразования достигала 80%, что значительно превосходит другие нелинейно-линейные кристаллы.
В последнее время, с развитием лазерных диодов, KTP широко используется в качестве устройств генерации второй гармоники (ГГ) в твердотельных лазерных системах на основе Nd:YVO4 с диодной накачкой для получения зеленого лазерного излучения, а также для того, чтобы сделать лазерную систему очень компактной.
KTP для приложений OPA, OPO
Помимо широкого применения в качестве удвоителя частоты в системах лазеров на основе неодима для получения зеленого/красного излучения, кристалл KTP также является одним из важнейших кристаллов в параметрических источниках для настраиваемого выходного излучения от видимого (600 нм) до среднего ИК-диапазона (4500 нм) из-за популярности его накачиваемых источников, основной и второй гармоники лазеров Nd:YAG или Nd:YLF.
Одним из наиболее полезных применений является некритический фазово-согласованный (NCPM) KTP OPO/OPA, накачиваемый перестраиваемыми лазерами для получения высокой эффективности преобразования. KTP OPO обеспечивает стабильные непрерывные выходные сигналы фемтосекундных импульсов с частотой повторения 108 Гц и средними уровнями мощности в милливаттах как на сигнальных, так и на холостых выходах.
При накачке неодимовыми лазерами КТР ОПО достиг эффективности преобразования свыше 66% при понижении частоты с 1060 нм до 2120 нм.
Электрооптические модуляторы
Кристалл КТР может использоваться в качестве электрооптических модуляторов. Для получения дополнительной информации обратитесь к нашим специалистам по продажам.
Основные свойства
| Кристаллическая структура | Орторомбическая |
| Температура плавления | 1172°С |
| Кюри-Пойнт | 936°С |
| Параметры решетки | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
| Температура разложения | ~1150°С |
| Температура перехода | 936°С |
| твердость по шкале Мооса | »5 |
| Плотность | 2,945 г/см3 |
| Цвет | бесцветный |
| Гигроскопичность | No |
| Удельная теплоемкость | 0,1737 кал/г.°С |
| Теплопроводность | 0,13 Вт/см/°С |
| Электропроводность | 3,5x10-8 с/см (ось c, 22°C, 1 кГц) |
| Коэффициенты теплового расширения | а1 = 11 x 10-6 °С-1 |
| а2 = 9 x 10-6 °С-1 | |
| а3 = 0,6 х 10-6 °С-1 | |
| Коэффициенты теплопроводности | k1 = 2,0 x 10-2 Вт/см °С |
| k2 = 3,0 x 10-2 Вт/см °С | |
| k3 = 3,3 x 10-2 Вт/см °С | |
| Дальность передачи | 350 нм ~ 4500 нм |
| Диапазон фазового согласования | 984 нм ~ 3400 нм |
| Коэффициенты поглощения | а < 1%/см при 1064 нм и 532 нм |
| Нелинейные свойства | |
| Диапазон фазового согласования | 497 нм – 3300 нм |
| Нелинейные коэффициенты (@ 10-64 нм) | d31=2,54пм/В, d31=4,35пм/В, d31=16,9пм/В d24=3,64пм/В, d15=1,91пм/В на 1,064 мм |
| Эффективные нелинейные оптические коэффициенты | deff(II)≈ (d24 - d15)sin2qsin2j - (d15sin2j + d24cos2j)sinq |
Генерация второй гармоники (SHG) лазера 1064 нм
| Угол фазового согласования | q=90°, f=23,2° |
| Эффективные нелинейные оптические коэффициенты | deff » 8.3 x d36(KDP) |
| Угловое принятие | Dθ= 75 мрад Dφ= 18 мрад |
| Принятие температуры | 25°С.см |
| Спектральное принятие | 5,6 мкм |
| Угол отклонения | 1 мрад |
| Порог оптического повреждения | 1,5-2,0 МВт/см2 |
Технические параметры
| Измерение | 1x1x0,05 - 30x30x40 мм |
| Тип фазового согласования | Тип II, θ=90°; φ=угол фазового синхронизма |
| Типичное покрытие | S1&S2: AR при 1064 нм R<0,1%; AR при 532 нм, R<0,25%. б) S1: HR при 1064 нм, R>99,8%; HT при 808 нм, T>5% S2: AR при 1064 нм, R<0,1%; AR при 532 нм, R<0,25% По желанию заказчика возможно индивидуальное покрытие. |
| Допуск угла | 6' Δθ< ± 0,5°; Δφ< ±0,5° |
| Допуск размера | ±0,02 - 0,1 мм (Ш ± 0,1 мм) x (В ± 0,1 мм) x (Д + 0,2 мм/-0,1 мм) для серии NKC |
| Плоскостность | λ/8 @ 633 нм |
| Скретч/Диск-код | 10/5 Царапины/вдавливания по MIL-O-13830A |
| Параллелизм | <10' лучше, чем 10 угловых секунд для серии NKC |
| Перпендикулярность | 5' 5 угловых минут для серии NKC |
| Искажение волнового фронта | менее λ/8 при 633 нм |
| Чистая апертура | 90% центральная зона |
| Рабочая температура | 25°С - 80°С |
| Однородность | dn ~10-6/см |
