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KTP cristal non linéaire

Le phosphate d’oxyde de titane de potassium (KTiOPO4), ou cristal KTP, est principalement utilisé comme cristaux non linéaires pour le doublage de fréquence des cristaux Nd: YAG à l’état solide ou des cristaux laser Nd: YVO4, car il possède de grands coefficients optiques non linéaires, une large largeur de bande angulaire et une faible distance angle d’attaque, large température et largeur de bande spectrale. Le cristal KTP a également un coefficient électro-optique élevé (E-O), une constante diélectrique faible et un facteur de mérite important. Ces caractéristiques le rendent également largement utilisé dans les applications électro-optiques.

Honour Optics propose également des cristaux GTR-KTP, GTR-KTP est un cristal KTP GRIS SUIVANT SUIVANT, qui possède des propriétés physiques et chimiques non linéaires similaires à celles des cristaux KTP normaux, mais possède une meilleure propriété de résistance au traçage gris. Lorsque vous travaillez sous un rayon laser de 532 nm, le GTR-KTP ne forme pas de poursuite grise sur le trajet de la lumière, il peut alors conserver l’énergie du laser SHG identique à celle du début. Le cristal GTR-KTP a une large bande passante angulaire et un petit angle de marche ainsi qu’une large bande passante de température et spectrale. Honour Optics est un fabricant chinois de cristaux non linéaires de haute qualité KTP, achetant du cristal non linéaire de grande taille KTP à prix d’usine.

Caractéristiques typiques du cristal KTP:

Conversion de fréquence efficace (le rendement de conversion SHG de 1 064 nm est d’environ 80%)
Grands coefficients optiques non linéaires (15 fois celui de KDP)
Large bande passante angulaire et petit angle de marche
Large température et bande passante spectrale
Haute conductivité thermique (2 fois celle du cristal de BNN)
Sans humidité
Gradient de mésappariement minimum
Surface optique super polie
Aucune décomposition en dessous de 900 ° C
Mécaniquement stable
Comparaison des coûts avec BBO et LBO

Désavantage:

Le suivi des gris à haute puissance limite son application à une densité de puissance modérée
Des applications supplémentaires pour les cristaux non linéaires GTR-KTP de grande taille comprennent les fréquences mixtes, la modulation électro-optique, la génération paramétrique optique et le guide d'onde optique.

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

Seuil de dommage élevé Le cristal non linéaire KTP est largement utilisé pour le doublage de fréquence de systèmes laser dopés au Nd à sortie verte /rouge; sources paramétriques (OPG, OPA et OPO) pour une sortie ajustable de 600 nm à 4500 nm; Modulateurs E-O, commutateurs optiques, coupleurs directionnels; Guides d'ondes optiques pour dispositifs NLO et E-O intégrés, etc.
SHG de Nd: lasers
Le cristal non linéaire KTP de haute pureté personnalisé est le matériau le plus couramment utilisé pour le doublage de fréquence des lasers Nd: YAG et autres lasers dopés au Nd, en particulier à densité de puissance faible ou moyenne. Le tableau suivant répertorie les principales propriétés NLO de KTP pour le doublage en fréquence d’un 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)

Nd doublé de fréquence extra et intra-cavité: les lasers utilisant des cristaux non linéaires KTP chinois de haute qualité sont devenus une source laser verte préférée pour de nombreuses applications de recherche, médicales, industrielles et commerciales. En utilisant le KTP SHG extra-cavité, une efficacité de conversion de plus de 80% et une énergie verte de 700 mg ont été obtenues avec un laser Nd: YAG injecté à 900 mg Q-switch.
OPG, OPA et OPO

En tant que cristal OPO efficace pompé par les harmoniques fondamentales et secondaires d'un laser Nd: YAG ou Nd: YLF, le cristal non linéaire KTP de grande pureté joue un rôle important dans les sources paramétriques pour une sortie ajustable du visible (0,6 um) au IR moyen ( 4,5 um). L'OPO /OPA avec appariement de phase non critique (NCPM) avec un KTP X-cut pompé à 1064 nm est particulièrement utile, car la sortie du signal à 1,57 um est sans danger pour les yeux. NCPM KTP OPO /OPA pompé par les lasers accordables tels que Ti: Saphir, Alexandrite et Cr: LiSrAlF6 ont également été rapportés avec un rendement élevé de 45%.

Propriétés chimiques et structurelles

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)

Appareils E-O:

En plus des caractéristiques uniques des NLO, le cristal non linéaire de grande taille GTR-KTP présente également des propriétés E-O et diélectriques prometteuses comparables à celles de LiNbO3. Ces propriétés avantageuses rendent le KTP extrêmement utile pour divers appareils E-O. Le KTP devrait remplacer le cristal de LiNbO3 dans l'application volumineuse de modulateurs d'OE, en combinant d'autres avantages du KTP, tels qu'un seuil de dégradation élevé, une large bande passante optique (> 15 GHz), une stabilité thermique et mécanique et une etc.

Guides d'ondes optiques:

Basés sur le procédé d'échange d'ions sur substrat KTP, les guides d'ondes optiques à faibles pertes développés pour KTP ont créé de nouvelles applications en optique intégrée. Récemment, une adaptation de phase équilibrée a permis d'obtenir un rendement de conversion de SHG de type II de 20% /W /cm2, dans lequel le décalage de phase d'une section était équilibré par rapport à un décalage de phase du signe opposé du second. De plus, des guides d'ondes KTP segmentés ont été appliqués au SHG à couplage quasi-phase de type I d'un laser accordable Ti: Saphir dans la plage de 760 à 960 mm, et à des lasers à diode doublés directement pour les sorties de 400 à 430 nm.

Propriétés physiques et optiques:

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

Honour Optics fournit les revêtements KTP suivants:

Revêtement AR double bande (DBAR) de KTP pour SHG de 1064nm.
Revêtement AR à large bande (BBAR) de KTP pour les applications OPO.
Revêtement à haute réflectivité: HR1064nm &HT532nm, R> 99,8% @ 1064nm, T> 90% à 532nm.
D'autres revêtements sont disponibles sur demande.

Honor Optics spécifications standard pour le cristal KTP
Tolérance de dimension: (W ± 0.05) x (H ± 0.05) x (L + /-0.1mm)
Ouverture dégagée: centrale 90% du diamètre
Aucun chemin ou centre de diffusion visible lors de l'inspection par un laser vert de 50 mW
Planéité: inférieure à λ /8 à 633nm
Transformation de la distorsion du front d'onde: inférieure à λ /8 à 633nm Chanfrein: ≤0,[email protected]°
Puce: ≤0.1mm
Code Scratch /Dig: mieux que 10/5 MIL-PRF-13830B
Parallélisme: mieux que 20 secondes d'arc
Perpendicularité: ≤5 minutes d'arc
Tolérance d'angle: θ≤0.25 °, △ ф≤0.25 °
Seuil de dommage (GW /cm2):
> 0,5 à 1064 nm, TEM00, 10 ns, 10 Hz (revêtu d'AR)
> 0,3 pour 532 nm, TEM00, 10 ns, 10 Hz (revêtement 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

Nous pouvons personnaliser l’angle et la taille des cristaux, à l’exception des spécifications standard, en fonction de votre demande. Il est disponible pour le polissage et le revêtement des cristaux de KTP que vous nous fournissez. Honour Optics est le fabricant professionnel de cristaux non linéaires KTP à seuil de dommage élevé, qui achète du cristal non linéaire KTP de grande taille au prix usine.

Applications standard du cristal KTP:

Doublage de fréquence (SHG) de lasers dopés au Nd pour une sortie verte /rouge
Mélange de fréquence (SFM) du laser Nd et du laser à diode pour une sortie bleue
Sources paramétriques (OPG, OPA et OPO) pour une sortie ajustable de 0.6mm à 4.5mm
Modulateurs optiques électriques (E-O), commutateurs optiques et coupleurs directionnels
Guides d'ondes optiques pour dispositifs NLO et E-O intégrés

Mandat d'optique d'honneur:

Contrôle de qualité strict;
Qualité intérieure élevée sans aucune défection.
Large taille de cristal jusqu’à 20x20x40mm3 et une longueur maximale de 60mm;
Livraison rapide (2 semaines pour poli seulement, 3 semaines pour revêtement);
Prix ​​imbattable et rabais de quantité;
Support technique;
Service de revêtement, montage et re-polissage AR.
Période de garantie de qualité: un an sous utilisation appropriée.

Honor Optics propose des cristaux KTP et GTR-KTP de haute qualité, de la taille à votre demande, ainsi qu'un service de revêtement, de montage et de re-polissage AR.

Honor Optics propose un cristal KTP standard dans les 4-5 semaines

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%