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KTP非線性晶體

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磷酸鈦氧鉀(KTiOPO4,簡稱KTP)有很高的非線性系數(約為KDP的15倍)、高熱導率(為BNN晶體的2倍),容許溫度匹配和容許角度匹配范圍大,抗灰跡、抗光損傷閾值高,不吸潮、不潮解,在900℃以下不分解,機械性能良好、晶體表面易于拋光,失配度小。其對1064nm的倍頻效率可達約80%,該晶體可用于制作倍頻、混頻、電光調制、光學參量振蕩和光學波導等元器件。

特點

  • 耐高溫;
  • 熱導率高;
  • 失配度小;
  • 抗阻比值大;
  • 透光波段寬;
  • 溫度敏感性低;
  • 機械性能良好;
  • 非線性光學系數大;
  • 化學機械性能穩定;
  • 光電系數高,介電常數低;

物化性質

屬性數值
化學式KTiOPO4
晶體結構斜方晶系,空間群Pna21,點群mm2
晶格參數a=6.404?, b=10.616?, c=12.814?, Z=8
熔點1172°C
莫氏硬度5
密度3.01 g/cm3
導熱系數13W/m/K
熱膨脹系數ax=11×10-6/℃,?ay=9×10-6/℃,?az=0.6×10-6/℃

非線性光學性質

損傷閾值: [GW/cm ]>0.5 @1064 nm,TEM00, 10ns,10HZ(AR-coated)
>0.3 @532 nm,TEM00, 10ns,10HZ(AR-coated)
SHG相位匹配范圍497 ~ 1800nm? (Type II)
Non-vanished?非線性磁化系數deff(II)≈(d24- d15)sin2φsin2θ- (d15sin2φ+ d24cos2φ)sinθ
d31=6.5 pm/V
d24=7.6?pm/V
d32= 5 pm/V
d15=6.1?pm/V
d33=13.7 pm/V
熱光系數dnx/dT=1.1*10-5/℃
dny/dT=1.3*10-5/℃
dnz/dT=1.6*10-5/℃
Nd:YAG激光器的類型II SHG@1064nm溫度接收: 24°C·cm
光譜接收: 0.56nm·cm
角度接收: 14.2mrad·cm (φ); ?55.3mrad·cm(θ)
離散角: 0.55°

線性光學性質

透射范圍350~4500nm
吸收系數<0.1%/cm @ 1064nm;<1%/cm @ 532nm
折射率nx=1.7377, ny=1.7453, nz=1.8297 @1064nm
nx=1.7780, ny=1.7886, nz=1.8887 @532nm
Sellmeier?方程(λ?in μm)nx2=3.0065+0.03901/(λ2-0.04251)-0.01327λ2
ny2=3.0333+0.04154/(λ2-0.04547)-0.01408λ2
nz2=3.3134+0.05694/(λ2-0.05658)-0.01682λ2

光譜

非線性晶體KTP-PM角非線性晶體KTP相位匹配
非線性晶體KTP-XY平面opo非線性晶體KTP-XZ平面OPO
非線性晶體KTP非臨界相位匹配

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