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Cristal Não Linear KTP

O fosfato de óxido de titânio e potássio (KTiOPO4) ou cristal KTP é usado principalmente como cristais não lineares para duplicação de freqüência de cristal Nd: YAG ou Nd: YVO4, já que possui grandes coeficientes ópticos não-lineares, ampla largura de banda angular e pequena -off ângulo, ampla temperatura e largura de banda espectral. O cristal KTP também possui alto coeficiente eletro-ótico (E-O) e baixa constante dielétrica, e uma grande figura de mérito, essas características o tornam também amplamente utilizado na aplicação de eletro-óptica.

A Honor Optics também oferece cristal GTR-KTP, o cristal GTR-KTP é um cristal KTP CINZENTO RESISTIDO, que possui propriedades físicas e químicas não-lineares semelhantes com o cristal KTP normal, mas tem uma melhor propriedade de resistência ao rastreio cinzento. Ao trabalhar sob o laser de 532nm, o GTR-KTP não formaria um rastreamento cinza sobre o caminho da luz, então ele pode manter a energia do laser SHG igual ao início. O cristal GTR-KTP possui ampla largura de banda angular e pequeno ângulo de passagem e ampla temperatura e largura de banda espectral. Honra Optics é o fabricante de cristal nonlinear chinês KTP de alta qualidade profissional, comprando o cristal nonlinear de tamanho grande de KTP a preço de fábrica.

Recursos típicos do cristal KTP:

Conversão de frequência eficiente (a eficiência de conversão de 1064nm SHG é de cerca de 80%)
Grandes coeficientes ópticos não-lineares (15 vezes o do KDP)
Ampla largura de banda angular e pequeno ângulo de passagem
Temperatura ampla e largura de banda espectral
Alta condutividade térmica (2 vezes a do cristal BNN)
Livre de umidade
Gradiente de incompatibilidade mínima
Superfície ótica super polida
Não há decomposição abaixo de 900 ° C
Mecanicamente estável
Baixo custo comparar com BBO e LBO

Desvantagem:

O rastreamento de cinza em alta potência limitou sua aplicação para moderar a densidade de potência
Aplicações adicionais para cristal não linear de tamanho grande GTR-KTP incluem frequência mista, modulação eletro-óptica, geração paramétrica óptica e guia de onda óptico.

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

Limiar alto de dano O cristal não linear KTP é amplamente utilizado na duplicação de freqüência de sistemas de laser dopados com Nd para saída Verde /Vermelho; fontes paramétricas (OPG, OPA e OPO) para saída ajustável de 600nm-4500nm; Moduladores E-O, Interruptores Ópticos, Acopladores Direcionais; Guias de Ondas Ópticas para Dispositivos NLO e E-O Integrados, etc.
SHG of Nd: lasers
O cristal não linear de KTP de alta pureza personalizado é o material mais comumente usado para a duplicação de frequência de lasers Nd: YAG e outros lasers dopados com Nd, particularmente na densidade de potência baixa ou média. A tabela a seguir lista as principais propriedades NLO do KTP para duplicação de freqüência de um laser 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)

Os lasers Nd: de freqüência extra e intracavitária duplicados, usando cristal não linear de KTP chinês de alta qualidade, tornaram-se uma fonte de laser verde preferida para muitas aplicações de P &D, médicas, industriais e comerciais. Utilizando KTP SHG de cavidade extra, obteve-se uma eficicia de convers de mais de 80% e 700 mg de energia verde com um laser Nd: YAG de Q-comutado sem injeco de 900 mg.
OPG, OPA e OPO

Como um cristal OPO eficiente bombeado pelos harmônicos fundamentais e secundários de um laser Nd: YAG ou Nd: YLF, o cristal não linear de alta pureza KTP desempenha um papel importante em fontes paramétricas para saída sintonizável de visível (0,6 µm) a médio IR ( 4,5 um). A OPO /OPA de fase não crítica (NCPM) não-crítica com um KTP de corte X bombeado por 1064nm é particularmente útil, pois a saída de sinal @ 1,57 um é segura para os olhos. O NCPM KTP OPO /OPA bombeado pelos lasers sintonizáveis ​​como Ti: Sapphire, Alexandrite e Cr: LiSrAlF6 também foram relatados com alta eficiência de 45%.

Propriedades Químicas e Estruturais

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)

Dispositivos E-O:

Além das características exclusivas do NLO, o cristal não linear GTR-KTP de tamanho grande também possui promissoras propriedades E-O e dielétricas que são comparáveis ​​ao LiNbO3. Estas propriedades vantajosas tornam o KTP extremamente útil para vários dispositivos E-O. Espera-se que o KTP substitua o cristal LiNbO3 na considerável aplicação de volume dos moduladores EO, quando outros méritos do KTP são combinados, como alto limiar de dano, ampla largura de banda óptica (> 15GHZ), estabilidade térmica e mecânica e baixa perda, etc.

Guias de Ondas Óticos:

Com base no processo de troca iônica no substrato KTP, os guias de onda ópticos de baixa perda desenvolvidos para o KTP criaram novas aplicações em óptica integrada. Recentemente, uma eficiência de conversão SHG do tipo II de 20% /W /cm2 foi alcançada pela correspondência de fase balanceada, na qual o desfasamento de fase de uma seção foi balanceado contra uma incompatibilidade de fase no sinal oposto da segunda. Além disso, os guias de onda KTP segmentados foram aplicados ao SHG tipo I quase passível de fase de um laser Ti: Sapphire sintonizável na faixa de 760-960mm, e laser de diodo diretamente duplicado para as saídas de 400-430nm.

Propriedades físicas e ópticas:

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

A Honor Optics fornece os seguintes revestimentos KTP:

Revestimento AR Dual Band (DBAR) de KTP para SHG de 1064nm.
Revestimento AR de banda larga (BBAR) do KTP para aplicações OPO.
Revestimento de alta refletividade: HR1064nm &HT532nm, R > 99,8% @ 1064 nm, T > 90% @ 532 nm.
Outros revestimentos estão disponíveis mediante solicitação.

Especificações padrão da honra ótica para o cristal de KTP
Tolerância de dimensão: (W ± 0,05) x (H ± 0,05) x (L + /- 0,1 mm)
Abertura desobstruída: central 90% do diâmetro
Sem percursos ou centros de dispersão visíveis quando inspecionados por um laser verde de 50mW
Nivelamento: menor que λ /8 @ 633nm
Transmitindo a distorção da frente de onda: menos que λ /8 @ 633nm Chanfro: ≤[email protected]°
Chip: ≤0.1mm
Scratch /Dig code: melhor que 10/5 (MIL-PRF-13830B)
Paralelismo: melhor que 20 segundos de arco
Perpendicularidade: ≤5 minutos do arco
Tolerância do ângulo: △ θ≤0,25 °, △ ≤≤0,25 °
Limite de dano (GW /cm2):
> 0,5 para 1064 nm, TEM00, 10 ns, 10 HZ (revestido com AR)
> 0,3 para 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (revestido com 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

Nós podemos personalizar ângulo de cristal e tamanho, exceto para a especificação padrão de acordo com seu pedido. Está disponível para polir e revestir os cristais KTP que você nos fornece. Honra Optics é o fabricante de cristal não linear do limiar de alta velocidade KTP, comprando o cristal não linear de KTP do tamanho grande a preço de fábrica.

Aplicações padrão do cristal KTP:

Dobramento 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 Elétricos Ópticos (E-O), Interruptores Óticos e Acopladores Direcionais
Guias de Ondas Ópticas para Dispositivos NLO e E-O Integrados

Mandado de Ótica de Honra:

Rigoroso controle de qualidade;
Alta qualidade interna sem qualquer deserção.
Tamanho de cristal grande até 20x20x40mm3 e comprimento máximo de 60mm;
Entrega rápida (2 semanas para apenas polido, 3 semanas para revestido);
Preço imbatível e desconto de quantidade;
Suporte técnico;
Serviço de revestimento AR, montagem e re-polimento.
Garantia de Qualidade Período: um ano sob uso adequado.

A Honor Optics oferece cristal de alta qualidade KTP e GTR-KTP, tamanho sob sua solicitação, e fornece serviço de revestimento AR, montagem e repolimento.

Honra Optics oferece cristal KTP padrão dentro de 4-5 semanas

Size (mm) theta phi Coating
S1 S2
3x3x5 90° 23.5° [email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%
[email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%
3x3x5 90° 23.5° [email protected] R>99.8%
[email protected] 532nm R<0.5%
[email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%
3x3x10 90° 23.5° [email protected] R>99.8%
[email protected] 532nm R<0.5%
[email protected] R<0.2%
[email protected] R<0.5%