Dom > Produkty > Nieliniowy kryształ > Nieliniowy kryształ KTP szeroko stosowany w zastosowaniach komercyjnych i wojskowych

Nieliniowy kryształ KTP

Tlenek tytanu fosforan potasu (KTiOPO4) lub kryształ KTP jest najczęściej używany jako nieliniowe kryształy do ​​podwojenia częstotliwości kryształu stałego Nd: YAG lub lasera kryształowego Nd: YVO4, ponieważ ma duże nieliniowe współczynniki optyczne, szerokie pasmo kątowe i mały spacer kąt wyłączenia, szeroka temperatura i szerokość pasma widmowego. Kryształ KTP ma również wysoki współczynnik elektrooptyczny (E-O) i niską stałą dielektryczną, a także dużą wartość zasługi, dzięki czemu jest również szeroko stosowany w zastosowaniach elektrooptycznych.

Honor Optics oferuje również kryształ GTR-KTP, kryształ GTR-KTP jest SZCZĄTKĄ KRYSZTAŁYMI KRYSTORAMI ODPORNYM, który ma podobne nieliniowe, fizyczne i chemiczne właściwości z normalnym kryształem KTP, ale ma lepsze właściwości szarej odporności na ścieranie. Podczas pracy pod laserem 532nm, GTR-KTP nie tworzyłby szarego śledzenia na ścieżce światła, to może utrzymać energię lasera SHG taką samą jak na początku. Kryształ GTR-KTP ma szerokie pasmo kątowe i mały kąt przechodzenia oraz szeroką temperaturę i widmową szerokość pasma. Honor Optics jest profesjonalnym producentem wysokiej jakości nieliniowych kryształów chińskiego KTP, kupującego nieliniowe kryształki KTP o dużych rozmiarach w cenie fabrycznej.

Typowe cechy kryształu KTP:

Efektywna konwersja częstotliwości (1064 nm wydajność konwersji SHG wynosi około 80%)
Duże nieliniowe współczynniki optyczne (15 razy większe od KDP)
Szerokie pasmo kątowe i mały kąt odchylenia
Szeroka temperatura i szerokość pasma widmowego
Wysoka przewodność cieplna (2 razy większa niż w przypadku kryształu BNN)
Bez wilgoci
Minimalny gradient niedopasowania
Super-polerowana powierzchnia optyczna
Brak rozkładu poniżej 900 ° C
Stabilny mechanicznie
Niski koszt w porównaniu z BBO i LBO

Niekorzyść:

Śledzenie szarości przy dużej mocy ograniczyło jego zastosowanie do umiarkowanej gęstości mocy
Dodatkowe zastosowania dla nieliniowego kryształu GTR-KTP o dużych rozmiarach obejmują mieszaną częstotliwość, modulację elektrooptyczną, optyczne generowanie parametryczne i falowód optyczny.

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

Wysokie progi uszkodzeń Nieliniowy kryształ KTP jest szeroko stosowany w podwajaniu częstotliwości systemów laserowych z domieszką Nd do wyjścia zielonego /czerwonego; źródła parametryczne (OPG, OPA i OPO) do przestrajalnego wyjścia 600nm-4500nm; Modulatory E-O, przełączniki optyczne, sprzęgi kierunkowe; Falowody optyczne do zintegrowanych urządzeń NLO i E-O itp.
SHG of Nd: lasers
Nieliniowy kryształ KTP o wysokiej czystości jest najczęściej stosowanym materiałem do podwojenia częstotliwości laserów Nd: YAG i innych laserów domieszkowanych Nd, szczególnie przy niskiej lub średniej gęstości mocy. W poniższej tabeli wymieniono główne właściwości KTP KTP dla podwojenia częstotliwości lasera Nd: YAG.

 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)

Nd: lasery o wysokiej częstotliwości i poza jamą ustną, o podwójnej gęstości, wykorzystujące wysokiej jakości nieliniowy kryształ chiński KTP stały się preferowanym zielonym źródłem lasera dla wielu zastosowań medycznych, przemysłowych i komercyjnych w R &D. Dzięki zastosowaniu wnęki KTP SHG o wyjątkowej wnęce uzyskano wydajność konwersji ponad 80% i moc zieloną 700 mg przy użyciu lasera Nd: YAG z przełączanym zaszczepianiem Q o mocy 900 mg.
OPG, OPA i OPO

Jako wydajny kryształ OPO przepompowywany przez podstawowe i drugie harmoniczne lasera Nd: YAG lub Nd: YLF, nieliniowy kryształ KTP o niestandardowym wysokiej czystości odgrywa ważną rolę w źródłach parametrycznych dla dostrajanego wyjścia z widzialnego (0,6 um) do średniego IR ( 4,5 um). Niekrytyczny dopasowany fazowo (NCPM) OPO /OPA z KTP przecinanym przez X o 1064 nm jest szczególnie użyteczny, ponieważ wyjście sygnału o wartości 1,57 um jest bezpieczne dla oczu. NCPM KTP OPO /OPA pompowane przez przestrajane lasery, takie jak Ti: Sapphire, Alexandrite i Cr: LiSrAlF6 również zostały zgłoszone z wysoką wydajnością 45%.

Właściwości chemiczne i strukturalne

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)

Urządzenia E-O:

Oprócz unikalnych cech NLO, nieliniowy kryształ GTR-KTP o dużych rozmiarach ma również obiecujące właściwości E-O i dielektryczne, które są porównywalne do LiNbO3. Te uprzywilejowane właściwości sprawiają, że KTP jest niezwykle przydatna dla różnych urządzeń E-O. Oczekuje się, że KTP zastąpi kryształ LiNbO3 znacznym nakładem modulatorów EO, gdy zostaną uwzględnione inne zalety KTP, takie jak wysoki próg uszkodzenia, szeroka szerokość pasma optycznego (> 15 GHz), stabilność termiczna i mechaniczna oraz małe straty, itp.

Falowody optyczne:

W oparciu o proces wymiany jonowej na podłożu KTP, falowody optyczne o niskiej stracie opracowane dla KTP stworzyły nowe zastosowania w zintegrowanej optyce. Ostatnio uzyskano wydajność konwersji SHG typu II 20% /W /cm2 przez zrównoważone dopasowanie fazowe, w którym niedopasowanie fazowe z jednej sekcji zrównoważono względem niedopasowania fazowego w przeciwnym znaku z drugiego. Co więcej, segmentowe falowody KTP zostały zastosowane do quasi-zgodnego z fazami SHG typu DS przestrajalnego lasera Ti: Sapphire w zakresie 760-960 mm oraz bezpośrednio podwojone lasery diodowe dla wyjść 400-430nm.

Właściwości fizyczne i optyczne:

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 zapewnia następujące powłoki KTP:

Dwupasmowe powlekanie AR (DBAR) KTP dla SHG o długości 1064 nm.
Powłoka antyadhezyjna Broad Band AR (BBAR) KTP dla aplikacji OPO.
Powłoka o wysokim współczynniku odbicia: HR1064nm i HT532nm, R> 99,8% na 1064 nm, T> 90% @ 532nm.
Inne powłoki są dostępne na życzenie.

Standardowe specyfikacje Honor Optics dla kryształu KTP
Tolerancja wymiaru: (W ± 0,05) x (H ± 0,05) x (L + /0,1 mm)
Przezroczysta apertura: centralna 90% średnicy
Brak widocznych ścieżek rozpraszających lub punktów środkowych podczas kontroli za pomocą zielonego lasera o mocy 50 mW
Płaskość: mniejsza niż λ /8 @ 633nm
Przekazywanie zniekształceń fali przedniej: mniej niż λ /8 @ 633nm Faza: ≤0,2mm@45°
Chip: ≤0,1mm
Kod Scratch /Dig: lepszy niż 10/5 (MIL-PRF-13830B)
Równoległość: lepsza niż 20 sekund łukowych
Prostopadłość: ≤ 5 minut łuku
Tolerancja kąta: △ θ≤0,25 °, △ ≤≤0,25 °
Próg uszkodzeń (GW /cm2):
> 0,5 dla 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (powlekane AR)
> 0,3 dla 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (powlekane AR)

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

Możemy dostosować kąt i rozmiar kryształu, z wyjątkiem standardowej specyfikacji zgodnie z Państwa życzeniem. Jest dostępny do ponownego polerowania i powlekania kryształów KTP, które nam dostarczasz. Honor Optics to profesjonalny producent nieliniowych kryształów o wysokich parametrach uszkodzeń, kupujący nieliniowe kryształki KTP o dużych rozmiarach w cenie fabrycznej.

Standardowe zastosowania kryształu KTP:

Podwajanie częstotliwości (SHG) laserów z domieszką Nd dla wyjścia zielonego /czerwonego
Mieszanie częstotliwości (SFM) Nd Laser i laser diodowy dla wyjścia niebieskiego
Źródła parametryczne (OPG, OPA i OPO) dla wyjścia przestrajalnego 0,6 mm-4,5 mm
Modulatory elektryczne, optyczne i sprzęgi kierunkowe
Falowody optyczne do zintegrowanych urządzeń NLO i E-O

Honor Optics Warrant:

Ścisła kontrola jakości;
Wysoka jakość wewnętrzna bez żadnych usterek.
Duży rozmiar kryształów do 20x20x40mm3 i maksymalnej długości 60mm;
Szybka dostawa (2 tygodnie tylko dla polerowania, 3 tygodnie dla powlekanych);
Bezkonkurencyjne zniżki cenowe i ilościowe;
Pomoc techniczna;
Powłoka AR, montaż i ponowne polerowanie.
Okres gwarancji jakości: jeden rok zgodnie z przeznaczeniem.

Honor Optics oferuje wysokiej jakości kryształ KTP i GTR-KTP, o wymiarach na życzenie klienta i zapewnia usługę powlekania AR, montowania i ponownego polerowania.

Honor Optics oferuje standardowy kryształ KTP w ciągu 4-5 tygodni

Size (mm) theta phi Coating
S1 S2
3x3x5 90° 23.5° AR@1064nm R<0.2%
AR@532nm R<0.5%
AR@1064nm R<0.2%
AR@532nm R<0.5%
3x3x5 90° 23.5° HR@1064nm R>99.8%
AR@ 532nm R<0.5%
AR@1064nm R<0.2%
AR@532nm R<0.5%
3x3x10 90° 23.5° HR@1064nm R>99.8%
AR@ 532nm R<0.5%
AR@1064nm R<0.2%
AR@532nm R<0.5%