У дома > продукти > Нелинейни кристали > KTP нелинейни кристал широко използвани в търговски и военни приложения

KTP Нелинейни кристали

Калиев титанов оксид фосфат (KTiOPO4), или KTP кристал се използва най-вече като нелинейни кристали за удвояване на честотата на кристал Nd: YAG кристал или Nd: YVO4 кристален лазер, тъй като има големи нелинейни оптични коефициенти, широка ъглова ширина и малък ход ъгъл, широка температура и спектрална честотна лента. KTP кристал също има висок електро-оптичен (E-O) коефициент и ниска диелектрична константа, и голяма фигура на заслуги, тези характеристики го правят също широко използвани в електро-оптично приложение.

Honor Optics също предлага GTR-KTP кристал, GTR-KTP кристал е GRA-TRACKING RESISTED KTP кристал, който има сходни нелинейни, физични и химични свойства с нормален KTP кристал, но има по-добро сиво проследяващо свойство. Когато работи под лазера от 532nm, GTR-KTP няма да образува сиво проследяване по пътя на светлината, след което може да запази енергията на лазера SHG същата като началото. Кристалът GTR-KTP има широка ъглова широчина на честотната лента и малък ъгъл на отклонение и широка честотна и спектрална честотна лента. Honor Optics е професионален висококачествен китайски производител на нелинейни кристали KTP, закупувайки голям размер на KTP нелинеен кристал на фабрична цена.

Типични характеристики на кристал КТП:

Ефективно преобразуване на честотата (1064nm ефективност на преобразуване на SHG е около 80%)
Големи нелинейни оптични коефициенти (15 пъти повече от KDP)
Широка ъглова ширина и малък ъгъл на излизане
Широка честотна и спектрална честотна лента
Висока топлопроводимост (2 пъти по-голяма от тази на кристала BNN)
Без влага
Минимален градиент на несъответствие
Супер полирана оптична повърхност
Не се разлага под 900 ° C
Механично стабилна
Ниска цена сравни с BBO и LBO

Недостатък:

Проследяването на сивото при висока мощност ограничава приложението му до умерена плътност на мощността
Допълнителни приложения за нелинейни кристали с голям размер GTR-KTP включват смесена честота, електрооптична модулация, оптично параметрично генериране и оптичен вълновод.

Typical Features for GTR-KTP crystal:
High gray track resistance
High damage threshold: ≥2 GW/cm2(@1064nm,TEM00,10ns,10Hz)
High conversion efficiency: up to 80% depending upon cube length and laser system
High homogeneity: Δn<10-5
Low absorption:   <1000ppm/cm (@532mm)
<150ppm/cm (@1064mm)
Low electrical conductivity: about 10-10Ω•cm
100W QCW output available
Single domain structure

Голям праг на повреди KTP нелинейни кристали се използва широко в удвояване на честотата на Nd-легирани лазерни системи за Green /Red продукция; параметрични източници (OPG, OPA и OPO) за регулируем изход 600nm-4500nm; E-O модулатори, оптични превключватели, насочени съединители; Оптични вълноводи за интегрирани NLO и E-O устройства и др.
SHG на Nd: лазери
Потребителският KTP нелинеен кристал е най-често използваният материал за удвояване на честотите на Nd: YAG лазери и други лазери, легирани с Nd, особено при ниска или средна плътност на мощността. Следващата таблица изброява основните NLO свойства на KTP за удвояване на честотата на Nd: YAG лазер.

 Phase matching angle  θ=90o, φ=23.5o
 Effective SHG Coefficient  deff = 8.3xd36(KDP)
 Angular Acceptance  20 brand-cm
 Temperature Acceptance  25 oC-cm
 Spectral Acceptance  5.6 Å-cm.
 Walk-off angle  4.5 med (0.26o)

Удвоена честота на екстра- и интравагинални Nd: лазери, използващи висококачествен китайски KTP нелинеен кристал, се превърнаха в предпочитан зелен лазерен източник за много R &D, медицински, промишлени и търговски приложения. Чрез използване на екстра-кухина KTP SHG, ефективност на конверсия от над 80% и 700 mg зелена мощност се получават с 900 mg инжектиран с Q-превключен Nd: YAG лазер.
ОПГ, ОПА и ОПО

Като ефективен кристал OPO, изпомпван от фундаменталните и вторите хармоници на Nd: YAG или Nd: YLF лазера, обичайният KTP нелинеен кристал с висока чистота играе важна роля в параметричните източници за регулируем изход от видимия (0.6 um) до средния IR 4.5 um). Некритичният фазово съгласуван (NCPM) OPO /OPA с X-cut KTP, изпомпван от 1064 nm, е особено полезен, тъй като изходният сигнал за 1.57 um е безопасен за окото. НКПМ КТП OPO /OPA, изпомпван от настройващите се лазери като Ti: Sapphire, Alexandrite и Cr: LiSrAlF6 също са докладвани с висока ефективност от 45%.

Химични и структурни свойства

Crystal structure Orthorhombic, point group mm 2
Melting point 1172°C incongruent
Cell parameters a=6.404?, b=10.616?, c=12.814?, Z=8
Curie point 936°C
Mohs hardness ~5
Density 3.01 g/cm 3
Color colorless
Hygroscopic susceptibility no
Specific heat 0.1643 cal/g.°C
Thermal conductivity 0.13 W/cm/°K
Electrical conductivity 3.5x10 -8 s/cm (c-axis, 22°C, 1KHz)

E-O устройства:

В допълнение към уникалните характеристики на NLO, големите GTR-KTP нелинейни кристали също имат обещаващи E-O и диелектрични свойства, които са сравними с LiNbO3. Тези благоприятни свойства правят KTP изключително полезен за различни E-O устройства. Очаква се KTP да замени LiNbO3 кристала при значителното прилагане на EO модулатори, когато се вземат предвид други достойнства на KTP, като висок праг на повреди, широка оптична пропускателна способност (> 15 GHz), термична и механична стабилност и ниска загуба, и т.н.

Оптични вълноводи:

Въз основа на йонообменния процес на KTP субстрат, оптичните вълноводи с ниска загуба, разработени за KTP, създадоха нови приложения в интегрираната оптика. Наскоро ефективността на преобразуване на SHG от тип II от 20% /W /cm2 беше постигната чрез балансирано фазово съвпадение, при което фазовото несъответствие от една секция беше балансирано спрямо фазово несъответствие в противоположния знак от втория. Освен това, сегментирани KTP вълноводи са приложени към тип I квазифазово съвместими SHG на регулируем Ti: Sapphire лазер в диапазона от 760-960mm, и директно удвоени диодни лазери за 400-430nm изхода.

Физически и оптични свойства:

Transmitting Range 350nm~4500nm
 

Refractive Indices

 

nx ny nz
1064nm 1.7377 1.7453 1.8297
532nm 1.7780 1.7886 1.8887
Absorption Coefficients α < 1% / cm @ 1.064 μm
Phase Matchable Range 0.984-3.4μm

 

Therm-Optic Coefficients dnx / dT= 1.1x10  /°C,dny / dT= 1.3x10  /°C,dnz / dT=1.6x10  /°C
Nonlinear Optical Coefficients

 

d31=2.54pm/V,  d32=1.35pm/V,  d33=16.9pm/V

d24=3.64pm/V,  d15=1.91pm/V,  at 1.064μm

deff(II)  (d24-d15)sin2Φsin2θ-(d10sin  Φ+d24cos  Φ)sinθ

 

 

Electro-Optic

Coefficients

 

 

 

 

 

Low frequency

(pm/V)

High frequency

(pm/V)

r13 9.5 8.8
r23 15.7 13.8
r33 36.3 35.0
r51 7.3 6.9
r42 9.3 8.8
Dielectric Constant εeff=13
 

Sellmeier Equations

 

nx = 3.0065 + 0.03901/(λ - 0.04251) - 0.01327λ

ny = 3.0333 + 0.04154/(λ - 0.04547) - 0.01408λ

nz = 3.3134 + 0.05694/(λ - 0.05658) - 0.01682λ

Honor Optics осигурява следните покрития:

Dual Band AR-покритие (DBAR) на KTP за SHG от 1064nm.
Широколентово AR покритие (BBAR) на KTP за OPO приложения.
Високо отразяващо покритие: HR1064nm &HT532nm, R> 99.8% @ 1064nm, Т> 90% @ 532 nm.
Други покрития са на разположение при поискване.

Honor Optics стандартни спецификации за кристал KTP
Толеранс на размерите: (W ± 0.05) x (H ± 0.05) x (L + /-0.1mm)
Ясна апертура: централна 90% от диаметъра
Няма видими разсейващи пътеки или центрове, когато се проверяват с зелен лазер от 50mW
Плоскост: по-малка от λ /8 @ 633nm
Предаване на изкривяването на фронта на вълната: по-малко от λ /8 @ 633 nm
Чип: ≤0.1mm
Код за надраскване /изкопи: по-добре от 10/5 "MIL-PRF-13830B)
Паралелизъм: по-добре от 20 дъгови секунди
Перпендикулярност: ≤ 5 дъгови минути
Толеранс на ъгъла: θ θ≤0,25 °, ≤ ф≤0,25 °
Праг на повреда (GW /cm2):
> 0.5 за 1064 nm, TEM00, 10ns, 10HZ
> 0.3 за 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-покритие)

Capabilities of KTP Crystal:
Aperture: 2x2 ~ 20x20mm
Lenght: 0.1 - 40mm, maximum up to60mm
Cutting Angle q and f: Determined by different kinds of harmonic generation
Phase matching type: Type I or Type II
End Configuration: Plano/Plano or Brewster/Brewster or Specified

Ние можем да персонализираме ъгъла и размера на кристала, с изключение на стандартната спецификация според вашата заявка. Предлага се за повторно полиране и покриване на кристали КТР, които доставяте на нас. Honor Optics е професионален високочестотен праг на KTP, нелинейни кристални производители, закупуване на големи KTP нелинейни кристали на фабрична цена.

Стандартни приложения на кристал КТП:

Честотно удвояване (SHG) на Nd-легирани лазери за зелено /червено извеждане
Честотно смесване (SFM) на Nd лазер и диоден лазер за син изход
Параметрични източници (OPG, OPA и OPO) за регулируем изход 0.6mm-4.5mm
Електрически оптични модули (E-O), оптични превключватели и насочени съединители
Оптични вълноводи за вградени NLO и E-O устройства

Награда за чест на оптиката:

Строг контрол на качеството;
Високо вътрешно качество без дефект.
Големина на кристали до 20x20x40mm3 и максимална дължина 60mm;
Бърза доставка (2 седмици само за полиране, 3 седмици за покритие);
Ненадмината отстъпка за цена и количество;
Техническа поддръжка;
AR-покритие, монтаж и повторно полиране.
Гаранционен срок на качеството: една година при правилна употреба.

Honor Optics предлага висококачествени кристали КТР и ГТР-КТП, които по ваше желание могат да бъдат оразмерени.

Honor Optics предлага стандартен кристал KTP за 4-5 седмици

Size (mm) theta phi Coating
S1 S2
3x3x5 90° 23.5° [email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%
[email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%
3x3x5 90° 23.5° [email protected] R>99.8%
[email protected] 532nm R<0.5%
[email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%
3x3x10 90° 23.5° [email protected] R>99.8%
[email protected] 532nm R<0.5%
[email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%