KTP — Raddoppio della frequenza dei laser Nd:yag e di altri laser drogati con Nd
Descrizione del prodotto
Il KTP è il materiale più comunemente utilizzato per il raddoppio della frequenza dei laser Nd:YAG e di altri laser drogati con Nd, in particolare a bassa o media densità di potenza.
Vantaggi
● Conversione di frequenza efficiente (l'efficienza di conversione SHG a 1064 nm è di circa l'80%)
● Grandi coefficienti ottici non lineari (15 volte quelli del KDP)
● Ampia larghezza di banda angolare e piccolo angolo di walk-off
● Ampia larghezza di banda spettrale e di temperatura
● Elevata conduttività termica (2 volte quella del cristallo BNN)
● Senza umidità
● Gradiente di disallineamento minimo
● Superficie ottica super lucidata
● Nessuna decomposizione al di sotto dei 900°C
● Meccanicamente stabile
● Basso costo rispetto a BBO e LBO
Applicazioni
● Raddoppio della frequenza (SHG) dei laser drogati con Nd per l'uscita verde/rossa
● Miscelazione di frequenza (SFM) del laser Nd e del laser a diodo per l'uscita blu
● Sorgenti parametriche (OPG, OPA e OPO) per uscita sintonizzabile da 0,6 mm a 4,5 mm
● Modulatori ottici elettrici (EO), interruttori ottici e accoppiatori direzionali
● Guide d'onda ottiche per dispositivi NLO ed EO integrati
Conversione di frequenza
Il KTP è stato introdotto per la prima volta come cristallo NLO per sistemi laser drogati al Nd con elevata efficienza di conversione. In determinate condizioni, l'efficienza di conversione è stata riportata all'80%, un valore nettamente inferiore rispetto agli altri cristalli NLO.
Di recente, con lo sviluppo dei diodi laser, il KTP è ampiamente utilizzato come dispositivo SHG nei sistemi laser solidi Nd:YVO4 pompati a diodo per produrre un laser verde e anche per rendere il sistema laser molto compatto.
KTP per applicazioni OPA, OPO
Oltre al suo ampio utilizzo come dispositivo di raddoppio della frequenza nei sistemi laser drogati con Nd per l'uscita verde/rossa, il KTP è anche uno dei cristalli più importanti nelle sorgenti parametriche per l'uscita sintonizzabile dal visibile (600 nm) al medio infrarosso (4500 nm) grazie alla popolarità delle sue sorgenti pompate, della fondamentale e della seconda armonica di un laser Nd:YAG o Nd:YLF.
Una delle applicazioni più utili è il KTP OPO/OPA a fase non critica (NCPM) pompato dai laser sintonizzabili per ottenere un'elevata efficienza di conversione. Il KTP OPO produce uscite continue stabili di impulsi femtosecondi con frequenza di ripetizione di 108 Hz e livelli di potenza media di milliwatt sia nelle uscite del segnale che in quelle di eccitazione.
Grazie al pompaggio tramite laser drogati con Nd, KTP OPO ha ottenuto un'efficienza di conversione superiore al 66% per la conversione da 1060 nm a 2120 nm.
Modulatori elettro-ottici
I cristalli KTP possono essere utilizzati come modulatori elettro-ottici. Per ulteriori informazioni, contattate i nostri tecnici commerciali.
Proprietà di base
| struttura cristallina | Ortorombico |
| Punto di fusione | 1172°C |
| Punto di Curie | 936°C |
| Parametri del reticolo | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
| Temperatura di decomposizione | ~1150°C |
| Temperatura di transizione | 936°C |
| durezza di Mohs | »5 |
| Densità | 2,945 g/cm3 |
| Colore | incolore |
| Suscettibilità igroscopica | No |
| Calore specifico | 0,1737 cal/g.°C |
| conduttività termica | 0,13 W/cm³/°C |
| Conduttività elettrica | 3,5x10-8 s/cm (asse c, 22°C, 1KHz) |
| Coefficienti di dilatazione termica | a1 = 11 x 10-6 °C-1 |
| a2 = 9 x 10-6 °C-1 | |
| a3 = 0,6 x 10-6 °C-1 | |
| Coefficienti di conduttività termica | k1 = 2,0 x 10-2 W/cm °C |
| k2 = 3,0 x 10-2 W/cm °C | |
| k3 = 3,3 x 10-2 W/cm °C | |
| Portata di trasmissione | 350nm ~ 4500nm |
| Intervallo di corrispondenza di fase | 984nm ~ 3400nm |
| Coefficienti di assorbimento | a < 1%/cm @1064nm e 532nm |
| Proprietà non lineari | |
| Intervallo di corrispondenza di fase | 497 nm – 3300 nm |
| Coefficienti non lineari (a 10-64 nm) | d31=2,54pm/V, d31=4,35pm/V, d31=16,9pm/V d24=3,64pm/V, d15=1,91pm/V a 1,064 mm |
| Coefficienti ottici non lineari efficaci | deff(II)≈ (d24 - d15)sin2qsin2j - (d15sin2j + d24cos2j)sinq |
SHG di tipo II del laser da 1064 nm
| Angolo di adattamento di fase | q=90°, f=23,2° |
| Coefficienti ottici non lineari efficaci | deff » 8,3 x d36(KDP) |
| Accettazione angolare | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
| Accettazione della temperatura | 25°C.cm |
| Accettazione spettrale | 5,6 Åcm |
| Angolo di allontanamento | 1 millirad |
| Soglia di danno ottico | 1,5-2,0 MW/cm2 |
Parametri tecnici
| Dimensione | 1x1x0,05 - 30x30x40 mm |
| Tipo di corrispondenza di fase | Tipo II, θ=90°; φ=angolo di adattamento di fase |
| Rivestimento tipico | S1&S2: AR @1064nm R<0,1%; AR a 532 nm, R<0,25%. b) S1: HR @1064nm, R>99,8%; HT a 808 nm, T>5% S2: AR a 1064 nm, R<0,1%; AR a 532 nm, R<0,25% Rivestimento personalizzato disponibile su richiesta del cliente. |
| Tolleranza angolare | 6' Δθ< ± 0,5°; Δφ< ±0,5° |
| Tolleranza dimensionale | ±0,02 - 0,1 mm (L ± 0,1 mm) x (A ± 0,1 mm) x (L + 0,2 mm/-0,1 mm) per la serie NKC |
| Planarità | λ/8 a 633 nm |
| Codice Scratch/Dig | 10/5 Graffio/scavazione secondo MIL-O-13830A |
| Parallelismo | <10' migliore di 10 secondi d'arco per la serie NKC |
| Perpendicolarità | 5' 5 minuti d'arco per la serie NKC |
| Distorsione del fronte d'onda | meno di λ/8 a 633 nm |
| Apertura libera | 90% area centrale |
| Temperatura di lavoro | 25°C - 80°C |
| Omogeneità | dn ~10-6/cm |
