KTP(KTiOPO4)在商業和軍用激光里被廣泛使用，包括實驗室和醫學系統, 射程探測器，激光雷達，光通信和工業激光系統。
福晶公司的KTP晶體特點:
非線性光學系數大
接收角大，走離角小
寬的溫度和光譜帶寬
光電系數高和介電常數低
抗阻比值大
不吸水,化學、機械性能穩定性
本公司可提供：
嚴格的質量控制
高品質晶體，最大尺寸20x20x40mm3 和最大長度為60毫米
交貨迅速(拋光需2周,鍍膜需3周)
合理的價格和數量折扣
技術支持
鍍增透膜,裝支架及重拋光服務基本屬性
1. 化學和結構性能
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晶體結構 |
斜方晶系,空間群Pna21,點群mm2 |
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晶格參數 |
a=6.404?, b=10.616?, c=12.814?, Z=8 |
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熔點 |
About 1172°C |
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莫斯硬度 |
5 |
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密度 |
3.01 g/cm3 |
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導熱系數 |
13W/m/K |
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熱膨脹系數 |
ax=11x10-6/0C, ay=9x10-6/0C, az=0.6x10-6/0C |
光學和非線性光學性能
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可透波段范圍 |
350~4500nm |
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SHG相位匹配范圍 |
497 ~ 1800nm (Type II) |
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熱光系數(/°C) |
dnx/dT=1.1X10-5 |
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吸收系數 |
<0.1%/cm at 1064nm <1%/cm at 532nm |
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For Type II SHG of a Nd:YAG laser at 1064nm |
Temperature Acceptance: 24°C-cm |
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非線性系數 |
deff(II)? (d24 - d15)sin2fsin2q - (d15sin2f + d24cos2f)sinq |
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Non-vanished 非線性磁化系數 |
d31=6.5 pm/V d24=7.6 pm/V |
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Sellmeier 方程 (l in μm) |
nx2=3.0065+0.03901/(l 2#p#分頁標題#e#-0.04251)-0.01327l 2 |
摻釹激光的倍頻、混頻應用
KTP最常用于倍頻Nd:YAG及其他摻Nd晶體的激光，特別是在中低功率密度的激光器中。到目前為止，利用KTP進行腔內與腔外倍頻的摻Nd晶體的激光器，在逐步取代可見光染料激光和可調藍寶石激光器。在許多的工業研究中，該種激光器被廣泛用做綠光光源。
* 由15W的二極管泵浦的0.5%Nd:YVO4與KTP晶體，可獲得的8W 綠光輸出
* 使用本公司的2x2x5mm KTP 和3x3x1mm2% Nd:YVO4的晶體，可將1W二極管泵浦光轉化成200mW的綠光輸出.
* 2-5mw綠光輸出可從180mw LD pumped Nd:YVO4 和 KTP膠合晶體中獲得
KTP也正用于腔內810nm二極管泵浦光和1064nmNd:YAG激光混頻產生藍光, 和Nd:YAG激光器或Nd:YAP激光器的1300nm光進行腔內倍頻。
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圖1：II類KTP在XY平面內倍頻 |
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圖1：II類KTP在XZ平面內倍頻 |
光學參量放大、振蕩（OPO and OPA）應用
如圖3，圖4中所示，由于KTP的二次諧波效應和光學參量放大性能，其在可調Nd離子激光器中的輸出波長調節（從可見光--600nm，到中遠紅外--4500nm）中起到核心組件的作用。
通常情況下，KTP可以在高重復頻率和mW平均功率級別的條件下，提供fs級別的穩定、連續脈沖輸出。使用KTP進行光學參量放大，可以將Nd:YAG激光器1064nm泵浦光轉換成2120nm光，轉換效率能達到66%左右。
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圖3：XZ平面內（532nm泵浦）OPO |
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圖4：XY平面內（532nm泵浦）OPO |
KTP晶體還有一種新用途，就是用非臨界相位匹配的KTP晶體去放大X切的KTP晶體產生的泵浦光。如圖5所示，泵浦波長范圍從700nm到1000nm，而輸出波長則從1040nm到1450nm（信號波）與2150nm 到3200nm（空閑波）。從而產生了高質量的窄波段光束，其轉換效率為45%左右
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圖4：II類KTP非臨界相位匹配 |
除了其非線性特性外，KTP也因其絕緣特性使其被廣泛運用于E-O方面，特別是作為可調E-O器件。表1是KTP與其他E-O模塊材料的對比：
表1.電光調節器
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Phase |
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Amplitudee |
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材料 |
e |
N |
R(pm/V) |
k(10-6/°C) |
N7r2/e(pm/V)2 | r(pm/V) | k(10-6/°C)°C) | n7r2/e(pm/V)2 |
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KTP LiNbO3 KD*P LiIO3 |
15.42 27.9 48.0 5.9 |
1.80 2.20 1.47 1.74 |
35.0 8.8 24.0 6.4 |
31 82 9 24 |
6130 7410 178 335 |
27.0 20.1 24.0 1.2 |
11.7 42 8 15 |
3650 3500 178 124 |
從表1，可以發現，KTP以其損傷閾值高，光學透過波段寬(>15GHZ)，熱、化學性能
穩定，低吸收等特點，相對LiNbO3晶體更適合于作E-O器件。
光波導應用
在KTP基底上進行離子交換處理，可得到低吸收的光波導器件。這項技術使得KTP
在集成光路方面獲得了更多的應用。
表2給出了KTP與其他光波導材料的對比。
表1.電光光波導材料
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材料 |
r (pm/V) |
N |
eeff(e11e33)1/233)1/2 |
n3r/eeff (pm/V) |
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KTP LiNbO3 KNbO3 BNN BN GaAs BaTiO3 |
35 29 25 56 56-1340 1.2 28 |
1.86 2.20 2.17 2.22 2.22 3.6 2.36 |
13 37 30 86 119-3400 14 373 |
17.3 8.3 9.2 7.1 5.1-0.14 4.0 1.0 |
福晶公司提供以下規格增透膜:
1. AR-(1064/532)nm. R<0.2% at 1064nm and R<0.5% at 532nm nm
損傷閾值>300MW/cm2@1064,532nm0MW/cm2@1064,532nm
2. 寬帶增透膜
3. HR1064nm&HT532nm, R>99.8%@1064nm, T>90%@532nm.
福晶公司的KTP產品其他標準
尺寸公差: (寬±0.1mm)x(高±0.1mm)x(長+0.5/-0.1mm)(長度≥2.5mm)
(寬±0.1mm)x(高±0.1mm)x(長+0.1/-0.1mm) (長度<2.5mm)
通光孔徑:中心90%
50mW綠光激光器下,晶體內部無可見光路
平面度：小于 λ/8 @ 633nm
波前畸變: 小于λ/8 @ 633nm
倒邊: ≤0.2mm@45°
崩邊: ≤0.1mm
表面光潔度: 小于10/ 5（MIL-PRF-13830B）
通光面平行度:小于20"
側面垂直度: ≤5'
角度公差: △θ≤0.25°, △ф≤0.25°
損傷域值:[GW/cm ]: >0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
>0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
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