Cristal KTP
Fosfato de titanio y potasio (KTiOPO4 o KTP) El KTP es el material más utilizado para duplicar la frecuencia de Nd:YAG y otros láseres dopados con Nd, particularmente cuando la densidad de potencia es de nivel bajo o medio.Hasta la fecha, los láseres Nd: de frecuencia extra e intracavidad duplicada que utilizan KTP se han convertido en una fuente de bombeo preferida para láseres de tinte visible y láseres de Ti: zafiro sintonizables, así como sus amplificadores.También son fuentes verdes útiles para muchas aplicaciones industriales y de investigación.
KTP también se utiliza para la mezcla intracavidad de diodo de 0,81 µm y láser Nd:YAG de 1,064 µm para generar luz azul y SHG intracavidad de láseres Nd:YAG o Nd:YAP a 1,3 µm para producir luz roja.
Además de las características NLO únicas, KTP también tiene propiedades dieléctricas y EO prometedoras que son comparables al LiNbO3.Estas propiedades ventajosas hacen que KTP sea extremadamente útil para varios dispositivos EO.
Se espera que KTP reemplace al cristal LiNbO3 en el volumen considerable de aplicaciones de moduladores EO, cuando se combinan otros méritos de KTP, como un alto umbral de daño, amplio ancho de banda óptico (>15 GHZ), estabilidad térmica y mecánica, y baja pérdida, etc. .
Características principales de los cristales KTP:
● Conversión de frecuencia eficiente (la eficiencia de conversión SHG de 1064 nm es aproximadamente del 80 %)
● Grandes coeficientes ópticos no lineales (15 veces mayores que los de KDP)
● Amplio ancho de banda angular y pequeño ángulo de salida
● Amplio ancho de banda espectral y de temperatura
● Alta conductividad térmica (2 veces mayor que la del cristal BNN)
Aplicaciones:
● Duplicación de frecuencia (SHG) de láseres dopados con Nd para salida verde/roja
● Mezcla de frecuencias (SFM) de láser Nd y láser de diodo para salida azul
● Fuentes paramétricas (OPG, OPA y OPO) para salida sintonizable de 0,6 mm a 4,5 mm
● Moduladores ópticos eléctricos (EO), interruptores ópticos y acopladores direccionales
● Guías de ondas ópticas para dispositivos NLO y EO integrados a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
| Propiedades básicas deKTP | |
| Estructura cristalina | ortorrómbico |
| Punto de fusion | 1172ºC |
| Punto Curie | 936ºC |
| Parámetros de red | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
| Temperatura de descomposición | ~1150°C |
| Temperatura de transición | 936ºC |
| Dureza de Mohs | »5 |
| Densidad | 2,945 g/cm33 |
| Color | incoloro |
| Susceptibilidad higroscópica | No |
| Calor especifico | 0,1737 cal/g°C |
| Conductividad térmica | 0,13 W/cm/°C |
| Conductividad eléctrica | 3,5×10-8s/cm (eje c, 22°C, 1KHz) |
| Coeficientes de expansión térmica | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
| Coeficientes de conductividad térmica. | k1= 2,0 x 10-2W/cm°C k2= 3,0 x 10-2W/cm°C k3= 3,3 x 10-2W/cm°C |
| Rango de transmisión | 350 nm ~ 4500 nm |
| Rango de coincidencia de fases | 984 nm ~ 3400 nm |
| Coeficientes de absorción | a < 1%/cm a 1064 nm y 532 nm |
| Propiedades no lineales | |
| Rango de coincidencia de fases | 497nm – 3300nm |
| Coeficientes no lineales (@ 10-64 nm) | d31= 2,54 pm/V, d31= 4,35 p.m./V, d31=16.9pm/V d24= 3,64 pm/V, d15=1,91 pm/V a 1,064 mm |
| Coeficientes ópticos no lineales efectivos. | deff(II)≈ (d24- d15)pecado2qsin2j – (d15pecado2j+d24porque2j)sinq |
| Tipo II SHG de láser de 1064 nm | |
| Ángulo de coincidencia de fases | q=90°, f=23,2° |
| Coeficientes ópticos no lineales efectivos. | deff» 8.3xd36(PDK) |
| Aceptación angular | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
| Aceptación de temperatura | 25°C.cm |
| Aceptación espectral | 5,6 Åcm |
| Ángulo de salida | 1 mrad |
| Umbral de daño óptico | 1,5-2,0 MW/cm2 |
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