Cristal KTP
Fosfato de titanila de potássio (KTiOPO4 ou KTP) KTP é o material mais comumente usado para duplicação de frequência de Nd:YAG e outros lasers dopados com Nd, especialmente quando a densidade de potência está em um nível baixo ou médio.Até o momento, os lasers Nd: com frequência extra e intra-cavidade duplicada usando KTP tornaram-se uma fonte de bombeamento preferida para lasers de corante visível e lasers Ti: Sapphire sintonizáveis, bem como seus amplificadores.Eles também são fontes verdes úteis para muitas aplicações de pesquisa e indústria.
O KTP também está sendo usado para mistura intracavitária de diodo de 0,81 µm e laser Nd:YAG de 1,064 µm para gerar luz azul e SHG intracavitário de lasers Nd:YAG ou Nd:YAP a 1,3µm para produzir luz vermelha.
Além dos recursos exclusivos do NLO, o KTP também possui propriedades dielétricas e EO promissoras que são comparáveis ao LiNbO3.Essas propriedades vantajosas tornam o KTP extremamente útil para vários dispositivos EO.
Espera-se que o KTP substitua o cristal LiNbO3 na aplicação de volume considerável de moduladores EO, quando outros méritos do KTP são combinados em consideração, como alto limite de dano, ampla largura de banda óptica (> 15 GHz), estabilidade térmica e mecânica e baixa perda, etc. .
Principais características dos cristais KTP:
● Conversão de frequência eficiente (a eficiência de conversão SHG de 1064 nm é de cerca de 80%)
● Grandes coeficientes ópticos não lineares (15 vezes maiores que o KDP)
● Ampla largura de banda angular e pequeno ângulo de saída
● Ampla temperatura e largura de banda espectral
● Alta condutividade térmica (2 vezes a do cristal BNN)
Formulários:
● Duplicação de frequência (SHG) de lasers dopados com Nd para saída verde/vermelha
● Mistura de frequência (SFM) de laser Nd e laser de diodo para saída azul
● Fontes paramétricas (OPG, OPA e OPO) para saída ajustável de 0,6 mm a 4,5 mm
● Moduladores ópticos elétricos (EO), interruptores ópticos e acopladores direcionais
● Guias de onda ópticos para dispositivos NLO e EO integrados a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8
| Propriedades básicas deKTP | |
| Estrutura de cristal | Ortorrômbico |
| Ponto de fusão | 1172°C |
| Ponto Curie | 936°C |
| Parâmetros de rede | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
| Temperatura de decomposição | ~1150°C |
| Temperatura de transição | 936°C |
| Dureza de Mohs | »5 |
| Densidade | 2,945g/cm3 |
| Cor | incolor |
| Suscetibilidade Higroscópica | No |
| Calor específico | 0,1737 cal/g.°C |
| Condutividade térmica | 0,13W/cm/°C |
| Condutividade elétrica | 3,5×10-8s/cm (eixo c, 22°C, 1KHz) |
| Coeficientes de expansão térmica | a1= 11x10-6°C-1 a2= 9x10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
| Coeficientes de condutividade 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 |
| Alcance de transmissão | 350 nm ~ 4500 nm |
| Faixa de correspondência de fase | 984 nm ~ 3400 nm |
| Coeficientes de absorção | a < 1%/cm @1064nm e 532nm |
| Propriedades Não Lineares | |
| Faixa de correspondência de fase | 497 nm – 3300 nm |
| Coeficientes não lineares (@10-64nm) | d31=14h54/V, d31=16h35/V, d31=16,9h/V d24=15h64/V, d15=1,91 pm/V a 1,064 mm |
| Coeficientes ópticos não lineares efetivos | def(II)≈ (d24–d15)pecado2qsin2j – (d15pecado2j + d24porque2j)sinq |
| SHG Tipo II de Laser 1064nm | |
| Ângulo de correspondência de fase | q=90°, f=23,2° |
| Coeficientes ópticos não lineares efetivos | def» 8,3xd36(KDP) |
| Aceitação angular | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
| Aceitação de temperatura | 25°C.cm |
| Aceitação espectral | 5,6 Åcm |
| Ângulo de saída | 1 mrad |
| Limite de dano óptico | 1,5-2,0MW/cm2 |
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